Qu'est-ce que le son ?
Publié le 18/03/2012
Extrait du document
'Si un arbre tombe dans une forêt et qu'il n'y a personne pour l'entendre, y a-t-il un son?'. Cette question a préoccupé de nombreux apprentis philosophes. Mais la réponse du scientifique est simple: oui et non, cela dépend de ce que l'on entend par 'son'. Si le son est considéré comme une sensation transmise au cerveau par les tympans, l'arbre s'abat en silence. Mais si, au contraire, on considère dans les sons les vibrations physiques de l'air qui sont à l'origine de cette sensation, il y a alors production sonore, qu'elle soit ou non entendue, voire audible. Le mot 'son' se prête donc à deux interprétations bien distinctes, et chacune d'entre elles est importante dans son propre champ d'influence....
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Ci-dessus: Vibrations d'un diapason .
Ses branches se déplacent vers
l'extérieur (à gauche), comprimant l'air le plus proche .
Elles reviennent
alors vers l'intérieur (à droite), permettant aux couches d'air voisines de
se dilater.
Seul l'effet par la branche de gauche est représenté.
Le dia
pason, inventé en 1711 par le luthiste anglais John Shore, est destiné à reproduire le son de référence choisi.
détonation nous parviendra quatre minutes plus tard.
Si
la vibration se déplaçait le long d'une voie de chemin de
fer proche, elle couvrirait la même distance en
16 secon
des seulement.
La quantité d'ondes sonores frappant l'oreille chaque
se
conde produit la sensation de hauteur.
Etant donné que
la vitesse du son est généralement constante,
les sons ai
gus sont ceux dont
les longueurs d'ondes (la distance en
tre deux dépressions et compressions successives) sont
courtes, alors que
les sons graves ont des longueurs d'on
des plus importantes.
Les scientifiques appellent hauteur la 'fréquence' d'une
onde sonore, et la mesurent avec une unité dénommée
'hertz' (Hz).
Chaque hertz représente un cycle ou une on
de par seconde.
La gamme des fréquences audibles par l'oreille humaine
va de
20 à 17 000 hertz.
Les sons dont les fréquences sont
inférieures
à la première valeur sont appelés 'infra-sons'.
Les sons de très haute fréquence dépassant
le seuil supé
rieur sont
les 'ultra-sons'.
La fréquence des ondes sonores influence leur absorption
dans
l'atmosphèrt!.
Généralemeqt, plus grave est le son,
moins
il est amorti..C'est la raison pour laquelle les cor
nes de brume émettent des sons très graves.
La sirène uti
lisée par
le fameux paquebot Queen Mary produisait un
son de
27Hz.
Il pouvait être perçu par l'oreille humaine à
une distance de 15 kilomètres et des instruments pou
vaient
le détecter à plus de 150 kilomètres.
Le
son étant essentiellement une vibration mécanique,
il
peut affecter sérieusement les objets et les structures sus
ceptibles d'entrer eux-mêmes en vibration.
L'effet de
ce
genre le plus important est un phénomène appelé 'réso
nance'.
La plupart des objets et structures sont pourvus d'une
fréquence propre que déterminent leurs formes et
les ma
tériaux qui
les constituent.
Si quelque chose les heurte ou
les touche, ils vibreront à cette fréquence naturelle.
Par
exemple, un diapason est conçu pour vibrer à "Une fré
quence particulière lorsqu'il est frappé, et cette fréquence
est émise dans l'air environnant comme une note musica
le pure.
La résonance a lieu lorsqu'une onde sonore frap
pe un objet avec une fréquence qui correspond
à la fré
quence naturelle de l'objet en question.
Cet objet com
mencera alors
à vibrer intensément puisque les compres
sions et dépressions du son qui
le rencontrent renforcent
son mouvement naturel.
Les chanteurs d'opéra sont par
fois capables de briser un verre
à vin en tenant une note
particulièrement haute.
Lorsque la hauteur de la note
correspond
à la fréquence naturelle du verre, il commen
ce à vibrer suffisamment pour, finalement, se briser.
Ci-dessous: Les ondes sonores audibles peuvent causer des déforma
tions assez remarquables dans certaines substances.
En haut, on voit
l'effet d'une oscillation sonore
s~r une matière visqueuse.
Quant au
kaolin chauffé (en bas), il redevient plastique sous l'effet des oscilla
tions, et la substance est parcourue de mouvements circulaires..
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