Sans air, pas de son

Nous pouvons entendre les sons parce qu'ils se propagent dans l'air sous forme d'ondes. On peut rendre ces ondes visibles et même les sentir!

Un vieux poste de radio

Un poste de radio permet de capter les ondes sonores et de les amplifier pour que nous puissions entendre les émissions de radio. (Image: Pitchayarat Chootai/Shutterstock.com)

Le son se propage

Infobox

Il te faut:

  • 2 diapasons
  • un verre d'eau
  • si tu veux, un verre à vin (avec des parois minces)

Marche à suivre

  1. Fais vibrer un des diapasons en le tenant par la tige et en frappant vivement une des deux branches sur une surface dure, par exemple le bord de la table.
  2. Pose le diapason sur la table. Tu entends alors clairement la note à laquelle le diapason est accordé.
  3. Pose vite le deuxième diapason (sans le frapper) à côté du premier diapason sur la table.
  4. Enlève le premier diapason de la table. Maintenant, tu n'entends plus le son (ou il est devenu très faible). Mais si tu touches le deuxième diapason tout doucement avec les doigts, tu constates qu’il vibre!
    Pour que cette expérience fonctionne, les deux diapasons ne doivent pas être posés à plus de quatre centimètres l'un de l'autre.
  5. Cela marche encore mieux si on tient le diapason que l'on a frappé tout près de la fourche du deuxième ou même s'ils se touchent.
  6. Tu peux aussi essayer avec un verre à vin aux parois les plus minces possibles. Dans ce cas, le verre aussi se met à vibrer: tu entends un joli son dès que tu le touches avec le diapason qui vibre.
Deux diapasons

Que se passe-t-il?

Si tu frappes un diapason, il se met à vibrer. Cette vibration produit des ondes sonores si faibles qu'on les entend à peine.
Quand tu poses le diapason sur la table, la vibration se transmet à la table. Le son est ainsi amplifié, il devient audible. On dit que la table est un «corps de résonnance».

Les vibrations peuvent être transmises par la table, par contact direct, mais aussi par l'air. Ainsi le deuxième diapason ou le verre à vin se mettent à vibrer et produisent aussi des ondes sonores!

Toi aussi, tu es un corps de résonnance!

Marche à suivre

  1. Prends le diapason par la tige et frappe vivement une branche sur une surface dure.
  2. Pose le diapason sur différentes surfaces, par exemple du métal, du bois, un coussin, une table recouverte d'une nappe...
  3. Essaie aussi de poser le diapason en différents endroits de ton corps, par exemple sur le coude, la tempe, le menton ou une dent.

Ce qu'on observe

Tu sais déjà que le diapason a besoin d'un corps de résonnance, celui-ci amplifie suffisamment le son pour que l'on puisse bien l'entendre. Mais tous les objets ne sont pas d'aussi bons corps de résonnance! Sur ton corps aussi, certains endroits font particulièrement bien entendre le son du diapason, et d'autres pas du tout.

Que se passe-t-il?

Les surfaces dures sont de bons corps de résonnance pour le diapason. Ils captent particulièrement bien les vibrations et vibrent à leur tour. Les corps mous par contre absorbent la vibration et arrêtent les ondes, comme si tu lançais une balle en caoutchouc sur un coussin plutôt que sur le sol dur!

Notre corps est également un bon corps de résonnance. En fait, nos oreilles peuvent entendre les ondes sonores non seulement quand elles sont transmises par l'air mais aussi quand le son est conduit par les os. Quand nous tenons le diapason sur les os du crâne après l'avoir frappé, le crâne tout entier vibre et nos oreilles traduisent les vibrations en son. Le son est particulièrement fort quand le diapason est posé directement sur la partie la plus dure du crâne: une dent!

Faire gicler de l'eau

Marche à suivre

  1. Frappe une branche du diapason sur une surface dure.
  2. Plonge aussitôt la fourche du diapason dans le verre d’eau.

Ce qu'on observe

Quand tu plonges la fourche du diapason dans l'eau, l'eau se met à gicler. Dès que la vibration a un peu diminué, des ondes circulaires se forment dans l'eau.

Que se passe-t-il?

Quand on le frappe, le diapason se met à vibrer. Les vibrations sont petites et rapides. Tu peux les sentir si tu le touches doucement avec le bout des doigts. Tu atténues ainsi la vibration jusqu'à ce que le diapason ne bouge plus.

Quand tu plonges le diapason dans l'eau, tu peux voir comment la vibration se transmet à la surface de l'eau. Il se passe exactement la même chose dans l’air et nos oreilles entendent de telles ondes comme des sons. Dans l'eau, tu peux pour ainsi dire voir les ondes sonores! Si ces ondes sont assez fortes pour séparer les particules d'eau à la surface, alors l'eau commence à éclabousser en dehors du verre.

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