Au programme de ce chapitre
- I. Production et propagation
- II. Calculer une distance
- III. Hauteur et intensité d'un son
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un son est produit par un objet qui vibre : la corde d'une guitare, la peau d'un tambour, tes cordes vocales, la membrane d'un haut-parleur. Cette vibration se transmet de proche en proche à la matière qui l'entoure (air, eau, solide) jusqu'à notre oreille.
Un exemple corrigé
Exemple On place un réveil qui sonne sous une cloche de verre et on retire l'air avec une pompe : on l'entend de moins en moins, jusqu'à presque plus rien, alors qu'on voit toujours le marteau vibrer. La lumière traverse le vide, le son non.
Lexique
- vibration
- mouvement rapide de va-et-vient d'un objet
- fréquence
- nombre de vibrations par seconde, en hertz (Hz)
- décibel (dB)
- unité du niveau sonore
- écho
- son réfléchi par un obstacle et entendu après le son direct
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — Oublier de diviser par deux pour un écho. Le son parcourt la distance deux fois : il va jusqu'à l'obstacle et il revient. Calcule d = v × t, puis divise par 2.
Piège — Confondre hauteur et intensité. Un son aigu n'est pas forcément un son fort. La hauteur (grave ou aigu) dépend de la fréquence en hertz ; l'intensité (faible ou fort) dépend de l'amplitude et se mesure en décibels.
Attention Pour un écho, le son fait l'aller et le retour. Si tu cries face aux rochers de Freyr, au bord de la Meuse, et que l'écho revient après 2 s, le son a parcouru 340 × 2 = 680 m en tout, mais la falaise est à 340 m (la moitié).
L'astuce du prof
Astuce. Pour chronométrer un orage sans montre, compte « un-éléphant, deux-éléphants… » : chaque mot dure à peu près une seconde. Toutes les 3 secondes, la foudre est environ 1 km plus loin.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Lire un tableau de niveaux sonores
Un sonomètre donne : chuchotement : 30 dB ; conversation : 60 dB ; circulation intense : 80 dB ; concert : 110 dB. Quelle situation est la plus intense ? Laquelle peut abimer l'oreille si elle dure longtemps (au-delà d'environ 85 dB) ? Que fais-tu au concert ?
Voir la correction
Le concert, avec 110 dB, est la situation la plus intense. Seul le concert dépasse 85 dB (la circulation intense, 80 dB, reste juste en dessous) : il peut abimer l'oreille s'il dure. Pour te protéger, tu portes des bouchons d'oreilles et tu évites de rester trop près des haut-parleurs.
Exercice 2 — La distance d'un orage
Tu vois un éclair, puis tu entends le tonnerre 9 secondes plus tard. Quelle est la distance de la foudre ? (vitesse du son dans l'air : 340 m/s). Pourquoi néglige-t-on le temps mis par la lumière ?
Voir la correction
d = v × t = 340 × 9 = 3 060 m, soit environ 3 km. La lumière va à 300 000 km/s : son temps de trajet sur 3 km (un cent-millième de seconde environ) est négligeable devant les 9 secondes du son.