Son sa fréquence et ses grandeurs physiques

Le Son :

Par : Ilyas Morel .

Matière : ES - (Physique-Chimie).
Classe : 1ère. 

Introduction :

Où que nous sommes, le son est partout autour de nous tant qu’il y a un milieu élastique (l’air par exemple). Mais qu’est-ce que le son tout d’abord ?

Le son est une vibration mécanique d'un fluide, qui se propage sous forme d'ondes longitudinales grâce dans un milieu élastique (un gaz (l'air), un liquide (l'eau) ou un solide (un rail de chemin de fer)). Il n'y a pas de propagation possible du son dans le vide. Un milieu est dit élastique lorsqu'il est capable de se déformer pour encaisser un choc ou laisser passer une onde, puis de reprendre son état initial. Les êtres humains, comme beaucoup d'animaux, ressentent cette vibration grâce au sens de l'ouïe.

Par exemple, normalement dans Star Wars les combat entre vaisseaux ne devraient pas faire de bruit mais doivent être silencieux.

L’échelle des Fréquences :

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 [Sommaire] :

Nous allons pour ce sujet nous intéresser à 3 points. Tout d’abord nous allons voir les grandeurs physiques du Son, Ensuite nous nous intéresserons à sa propagation. Nous verrons par la suite comment est traité la réception du son par l’oreille et nous réunirons toute ces informations dans un exemple pratique qui est celui du Tonerre pour enfin terminer sur une conclusion.

Les grandeurs physiques du Son :

Afin de caractériser un son on utilise 3 grandeurs physiques qui sont :

-La Fréquence qui a pour unité de mesure l’Hertz (Hz).  La fréquence c’est le nombre de vibrations par secondes, plus le son est aigu et plus cette valeur va augmenter, et si au contraire plus le son sera grave et plus cette valeur va baisser.

L'oreille perçoit des sons de fréquence comprise entre environ 20Hz et 20 000 Hz. Sa sensibilité est maximale autour de 3000 Hz. La perception auditive est variable selon les espèces. L'homme ne perçoit ni les infrasons (en-dessous de 20Hz) ni les ultrasons (au-dessus de 20000Hz). Alors que des animaux comme les dauphins, les chauves-souris de perçoivent 1000 à 100 000 Hertz. Ces animaux communiquent par ultrasons.

-L’Intensité (ou niveau sonore) mesurée en décibel (dB) et elle se mesure avec un sonomètre. On considère le seuil de danger à 85dB et le seuil de douleur à 120dB.

-La Durée (son bref ou continu) mesurée avec les unités classique de durée : heure, minute, seconde, voir fraction de seconde.

La propagation du son:

La vitesse de propagation des sons audibles, d’une fréquence comprise entre 16Hz et 20Khz est d’environ 340 m/s dans l’air ; de 1425 m/s dans l’eau et de 5000 m/s dans l’acier.

La vibration qui engendre le son se propage dans un milieu (solide, liquide ou gazeux) de proche en proche, c'est-à-dire que les molécules (qui composent le milieu) s'éloignent et se rapprochent les unes des autres, créant ainsi une succession de compressions-dépressions locales.

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