Acoustique est un domaine d'étude en Physique qui étudie tous les aspects liés aux ondes mécaniques, tels que sonner, les ultrasons et les vibrations qui se propagent dans les milieux solides, liquides et gazeux. Il se concentre sur l'étude de phénomènes tels que la propagation, la réflexion, l'absorption et les interférences entre les ondes sonores.
Voir aussi: Classification des ondes - types, formes de propagation et caractéristiques
Sonner
O sonnerc'est une vague mécanique et, pour cette raison, il n'est capable de se propager que dans des milieux matériels, tels que l'air, l'eau ou les métaux. LES la propagation du son est tridimensionnelle, est onde sonore il se propage de façon circulaire dans un milieu homogène, couvrant des distances égales dans toutes les directions. De plus, le son est un onde transversale, c'est-à-dire que les ondes sonores se déplacent dans la même direction que la perturbation qui les a engendrées.
Toi des sonsaudible
par les humains se situent dans une gamme de fréquences appelée spectre audible. Ces fréquences sont réparties, en moyenne, entre 20 Hz et 20 000 Hz. Les sons de fréquences inférieures à 20 Hz sont appelés infrasons, tandis que les sons d'une fréquence supérieure à 800 Hz sont appelés ultrason.La détection de ultrasons et infrasons est utilisé dans un grand nombre de technologies et les applications sont nombreuses :
détection de tremblements de terre;
passer des examens;
étude des ouvrages souterrains etc.
LES rapiditédanspropagation des ondes sonores estcaractéristique du milieu où ces ondes voyagent. Cette caractéristique dépend de facteurs tels que la densité, la température et l'élasticité du milieu. Généralement, les ondes sonores se déplacent plus rapidement dans les milieux solides tels que les métaux.
Voir aussi: 5 choses à savoir sur les ondes sonores
Formules acoustiques
À formules acoustiques ils sont utilisés pour calculer des caractéristiques sonores telles que la vitesse de propagation, la fréquence, la longueur d'onde, l'intensité sonore, etc. Découvrez les principaux ci-dessous !
v – vitesse du son (m/s)
λ – longueur d'onde (m)
F – fréquence (Hz)
La formule suivante est utilisée pour déterminer le niveau d'intensité sonore du son en décibels :
je0 – seuil d'audition humaine (10-12 W/m²)
je – intensité sonore (W/m²)
La formule suivante est utilisée pour calculer la fréquence apparente lorsqu'une source sonore se déplace par rapport à un observateur :
F – fréquence apparente (Hz)
F0 – fréquence de la source de diffusion (Hz)
vs – vitesse du son (m/s)
vF – vitesse de la source sonore (m/s)
vM – vitesse moyenne (m/s)
Acoustique et musique
L'acoustique a des applications directes en musique, et l'une d'entre elles est l'étude des harmoniques dans les cordes et dans les tubes sonores, utilisés dans la plupart des instruments de musique. Envie d'en savoir plus sur le sujet? Accédez à notre texte spécifique: La physique en iinstruments de musique.
Voir aussi: Caractéristiques physiologiques du son - intensité, timbre et hauteur
Exercices résolus sur l'acoustique
Question 1 -Le phénomène qui se produit du fait que les ondes sonores subissent un changement apparent de fréquence dû au mouvement relatif entre la source émettrice et l'observateur est appelé :
a) diffraction.
b) Effet Doppler.
c) Effet Tindall.
d) polarisation.
Résolution:
Le phénomène qui provoque le changement apparent de la fréquence des ondes est connu sous le nom de effet Doppler, donc la bonne alternative est la la lettre B.
Question 2 - Le « volume » du son est en fait l'intensité des ondes sonores, c'est-à-dire la quantité d'énergie transmise par le son chaque seconde, chaque mètre carré. Cochez l'alternative qui présente l'unité de mesure correspondant à l'intensité sonore.
a) m/s
b) m³
c) kg.m/s²
d) W/m²
Résolution:
Comme indiqué dans la déclaration, l'intensité sonore est la puissance par mètre carré, donc la bonne alternative est la lettre D.
Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique
