A- Un milieu élastique compressible : une condition primordiale
1/ Les ondes sonores et leur propagation
Tout d’abord, il est nécessaire de comprendre la notion de son, ou plutôt d’onde sonore avant d’aborder ses caractéristiques. Il s’agit d’une onde longitudinale, soit une onde qui provoque une perturbation de direction parallèle à la direction de propagation de l'onde. Elle peut donc être modélisée par le pincement effectué sur un ressort (contrairement à l’onde
transversale) :
transversale) :
Par ailleurs, c’est une vibration sans transport de matière, seule de l’énergie est déplacée d’un point A à un point B : le son est donc lié à l’existence d’un mouvement vibratoire qui déforme un milieu élastique. Grâce à l’élasticité, la déformation gagne les molécules voisines qui perdent leur position d’équilibre et agissent de proche en proche de quelques micromètres avant de reprendre leur emplacement initial. Le schéma ci-contre illustre ce phénomène.
Lorsqu’un son est produit, les ondes sonores sont diffusées dans toutes les directions autour de la source, sous forme de cercles concentriques. Il serait possible de modéliser ce phénomène par le lancer vertical d’une pierre dans l’eau.
Les ondes sonores, également appelées ondes acoustiques ont besoin d’un récepteur pour être «entendues». Dans le cadre de notre T.P.E, ce récepteur est le verre qui va par la suite réagir à la propagation de ces ondes. Mais pourrait-on reproduire cette expérience dans n’importe quel milieu ?
Les ondes sonores, également appelées ondes acoustiques ont besoin d’un récepteur pour être «entendues». Dans le cadre de notre T.P.E, ce récepteur est le verre qui va par la suite réagir à la propagation de ces ondes. Mais pourrait-on reproduire cette expérience dans n’importe quel milieu ?
2/ Qu’est ce qu’un milieu élastique et en quoi est-il indispensable?
Le milieu est très important pour véhiculer les ondes. En effet, chacun possède sa propre vitesse de propagation appelée célérité. Par exemple, dans l’air le son a une célérité de 340 m.s-1 alors qu’elle est de 1500 m.s-1 dans l’eau. De plus, le son a besoin d’un milieu matériel élastique compressible pour se déplacer. Autrement dit, le milieu doit être composé de particules (atomes, molécules…) qui peuvent interagir ensemble. Il doit aussi avoir la capacité de transmettre les vibrations de proche en proche, ce qui constitue son aspect élastique et compressible. Par conséquent, tout milieu solide, liquide ou gazeux est propice à la propagation d’une onde sonore. Nous pourrons donc effectuer notre expérience sans modifier les conditions ambiantes car l’air est un gaz composé d’atomes, donc élastique.
En revanche, le son ne peut pas se déplacer dans l’espace du fait qu’il n’y ait pas de milieu matériel : on parle alors de vide. Il serait ainsi impossible de tenter de briser un verre dans l’espace. Heureusement, car il aurait été difficile de s'y rendre pour tenter l'expérience !!!
En revanche, le son ne peut pas se déplacer dans l’espace du fait qu’il n’y ait pas de milieu matériel : on parle alors de vide. Il serait ainsi impossible de tenter de briser un verre dans l’espace. Heureusement, car il aurait été difficile de s'y rendre pour tenter l'expérience !!!