Physique

Acoustique — théorie de base

Vibrations, ondes, réflexions : la physique du son

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Physique
Rappel espacé

Questions & réponses

1

Qu'est-ce qu'un signal sonore (son) ?

Une vibration qui se propage dans la matière

2

Le son peut-il se propager dans le vide ?

Non

3

Une onde sonore est-elle longitudinale ou transversale ?

Longitudinale

4

Quelle est la vitesse du son dans l'air ?

Environ 340 m/s

5

Dans quel milieu le son va-t-il le plus vite : l'air, l'eau ou l'acier ?

L'acier (les solides)

6

Comment calculer la distance à partir de la vitesse et du temps ?

$d = v \times t$

7

Un éclair est entendu 3 secondes après avoir été vu. À quelle distance est l'orage ?

$d = v \times t = 340 \times 3 = 1\,020$ m Soit environ 1 km.

8

Qu'est-ce que la fréquence d'un son ?

Le nombre de vibrations par seconde

9

Quelle est l'unité de la fréquence ?

Le Hertz (Hz)

10

Qu'est-ce que la période $T$ d'un signal ?

La durée d'une vibration (d'un motif qui se répète)

11

Quelle est la relation entre fréquence et période ?

$f = \frac{1}{T}$

12

Qu'est-ce que la longueur d'onde ($\lambda$) d'un son ?

La distance parcourue par le son pendant une période

13

Quelle formule relie vitesse, longueur d'onde et fréquence ?

$v = \lambda \times f$

14

À quoi correspond la hauteur d'un son ?

Au caractère grave ou aigu du son

15

À vitesse égale, un son aigu a-t-il une longueur d'onde plus grande ou plus petite qu'un son grave ?

Plus petite

16

À quoi correspond l'amplitude d'un son ?

À l'intensité du son (son fort ou faible)

17

Quelle est l'unité du niveau sonore (intensité) ?

Le décibel (dB)

18

À partir de quel niveau sonore les sons deviennent-ils dangereux pour l'oreille ?

Environ 85 dB (et plus c'est long, plus c'est risqué)

19

Quel est le domaine de fréquences audibles par l'oreille humaine ?

De 20 Hz à 20 000 Hz

20

Qu'est-ce que le timbre d'un son ?

Ce qui distingue deux sons de même fréquence et même amplitude

21

D'où vient physiquement le timbre d'un son ?

Des harmoniques superposées à la fréquence fondamentale

22

Que se passe-t-il quand une onde sonore rencontre un obstacle (mur, paroi) ?

Une partie est réfléchie, une partie est absorbée ou transmise

23

Qu'est-ce qu'un écho ?

Une réflexion du son perçue séparément du son direct

24

Qu'est-ce que la réverbération ?

Une multitude de réflexions rapprochées qui se superposent

25

Qu'est-ce que l'absorption acoustique ?

L'énergie sonore transformée en chaleur par un matériau

26

Quel type de surface réfléchit bien le son : dure et lisse, ou molle et poreuse ?

Dure et lisse (béton, carrelage, verre)

27

Que se passe-t-il quand deux ondes sonores identiques se superposent en phase (crêtes alignées) ?

Elles s'additionnent : interférence constructive, le son est plus fort

28

Que se passe-t-il quand deux ondes sonores identiques se superposent en opposition de phase (crête contre creux) ?

Elles s'annulent : interférence destructive, le son est plus faible (voire nul)

29

Sur quel principe reposent les casques à réduction de bruit active ?

L'interférence destructive

30

Pourquoi entend-on surtout les graves à travers un mur, et peu les aigus ?

Les grandes longueurs d'onde (graves) contournent mieux les obstacles

31

Pourquoi le son d'une sirène change-t-il de hauteur quand le véhicule te dépasse ?

Effet Doppler : quand la source se rapproche, les ondes sont "compressées" → fréquence perçue plus haute. Quand elle s'éloigne, elles sont "étirées" → fréquence perçue plus basse.

Prêt à t'y mettre ?