Se propager

Qu'est-ce que Sound Spread?

La se propager Il se produit toujours dans un milieu matériel, car le son est une onde longitudinale qui comprime et étend alternativement les molécules moyennes. Il peut se propager dans l'air, les liquides et les solides.

L'air est le moyen le plus courant pour que le son se propage. La vibration produite par une source sonore telle que la voix ou une corne, est transmise à son tour dans toutes les directions vers les molécules d'air environnantes et se trouvent à ses voisins.

Sound Spread d'un haut-parleur à l'oreille

Cette perturbation provoque des variations de pression d'air, créant des ondes de pression. Ces variations se propagent et lorsqu'ils atteignent le tympan, il commence à vibrer et le signal auditif se produit.

Les vagues de transport de l'énergie à la même vitesse que la perturbation transporte. Dans l'air par exemple, le son se propage à un rythme d'environ 343.2 m / s dans des conditions de température et de pression normales, cette vitesse étant une caractéristique du milieu, comme nous le verrons plus tard.

Comment se produit la propagation sonore?

La propagation du son se produit essentiellement de deux manières, la première est le son qui vient directement de la source qui le provient. La seconde est à travers les ondes sonores qui se reflètent dans des obstacles tels que les murs des pièces, donnant naissance à un champ sonore de réverbération.

Ces réflexions des ondes sonores peuvent se produire plusieurs fois et ce qui est interprété comme le son est la pression acoustique résultant du champ sonore direct et du champ réverbérant.

Dans ce processus, les ondes sonores donnent leur énergie à l'environnement et atténuent la distance jusqu'à ce qu'elle disparaisse.

Vitesse de propagation sonore

La vitesse à laquelle le son se propage dans les différents supports dépend de ses propriétés. Les plus pertinents sont la densité, l'élasticité, l'humidité, la salinité et la température. Quand ils changent, la vitesse du son aussi.

La densité du milieu est une mesure de l'inertie de la même, ce qui implique une résistance au passage de l'onde de pression. Un matériau très dense en principe s'oppose au passage du son.

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Pour sa part, l'élasticité indique à quel point il est facile que le milieu récupère ses propriétés une fois qu'il est perturbé. Dans un milieu élastique, les ondes sonores se déplacent plus facilement que par un milieu rigide, car les molécules sont plus disposées à vibrer encore et encore.

Il y a une ampleur physique appelée Module de compressibilité Pour décrire à quel point l'élastique est un moyen.

Équation de vitesse sonore

En général, le son se propage dans un médium avec une vitesse donnée par:

Où la propriété élastique est le module et la propriété de compressibilité et est densité ρ:

Enfin, la température est un autre facteur important lorsque le son se propage à travers un gaz comme l'air, qui est le moyen par lequel la plupart des ondes sonores se propagent. Lorsque le modèle de gaz idéal est considéré, le quotient b / ρ dépend uniquement de sa température t.

De cette façon, la vitesse du son dans l'air à 0ºC est de 331 m / s, tandis qu'à 20 ºC, sa valeur est de 343 m / s. La différence est expliquée car lorsque la température augmente, l'état vibrationnel des molécules d'air augmente également, facilitant le passage de la perturbation.

Propagation signifie

Le son est une onde mécanique qui a besoin d'un milieu matériel pour se propager. Par conséquent, il n'y a aucun moyen que le son soit transmis dans le vide, contrairement aux ondes électromagnétiques qui peuvent le faire sans problème majeur.

Air

L'air est l'environnement le plus courant pour la transmission sonore, ainsi que dans d'autres gaz. Les perturbations sont transmises par des affrontements entre les molécules gazeuses, de sorte que plus la densité du gaz est élevée, plus le son se déplace.

Peut vous servir: énergie gravitationnelle: formules, caractéristiques, applications, exercicesCette animation montre comment le son se propage dans l'air. La source provoque la compression des molécules de gaz et se développent alternativement

Comme nous l'avons déjà dit, la température influence la propagation du son dans les gaz, car lorsqu'elle est plus grande, les collisions entre les molécules sont plus fréquentes.

Dans l'air, la dépendance de la vitesse du son V avec la température T dans Kelvin est donnée par:

Plusieurs fois, la température n'est pas distribuée de manière homogène en un seul endroit, par exemple une salle de concert. L'air le plus chaud est plus proche du sol, tandis que au-dessus du public peut être jusqu'à 5 º C plus froid, ce qui affecte la propagation du son dans l'enceinte, car le son se déplace plus rapidement dans les zones plus chaudes.

Liquides et solides

Dans les liquides, le son se déplace plus rapidement que dans les gaz, et dans les solides encore plus. Par exemple, dans l'eau douce et l'eau salée, à la fois à une température de 25 ºC, la vitesse du son est, respectivement, 1493 m / s et 1533 m / s, environ quatre fois plus que dans l'air, approximativement approximativement.

Il est facile de le vérifier en mettant la tête dans l'eau, de sorte que le bruit des moteurs des navires est entendu beaucoup mieux que dans l'air.

Mais dans les matériaux solides tels que l'acier et le verre, le son peut atteindre jusqu'à 5920 m / s, donc ils conduisent le son beaucoup mieux.

Expériences de propagation sonore simples

La propagation sonore est toujours effectuée dans un milieu matériel

Expérience 1

Les ondes sonores interfèrent de manière constructive ou destructive, en d'autres termes, chevauchent. Cet effet peut être facilement expérimenté grâce à une expérience simple:

Matériaux

-1 paire de haut-parleurs comme ceux utilisés sur les ordinateurs de bureau.

-Téléphone portable qui a une application de générateur d'onde installé.

-Mètre ruban

Procédure

L'expérience est réalisée dans une pièce large et claire. Les haut-parleurs sont placés les uns des autres, avec une séparation de 80 cm et une orientation identique.

Peut vous servir: presse hydraulique

Maintenant, les haut-parleurs sont connectés au téléphone et s'allument avec un volume égal. Dans le générateur, une certaine fréquence est sélectionnée, comme 1000 Hz.

Ensuite, vous devez vous déplacer le long de la ligne qui rejoint les haut-parleurs, mais en maintenant une séparation d'environ 3 m. Il est immédiatement à noter qu'à certains moments, l'intensité du son augmente (interférence constructive) à certains points et dans d'autres diminutions (interférence destructrice).

Il est également observé que lorsqu'il se tenait au point équidistant des haut-parleurs, c'est toujours un lieu d'interférence constructive.

Expérience 2

Cette expérience, qui nécessite la participation de deux personnes, sert à vérifier que les objets ont des fonctionnalités.

Matériaux

2 bouteilles vides identiques.

Procédure

Les participants doivent garder leurs bouteilles en position et verticales et une distance d'environ 2 m est séparée. L'une des personnes souffle par la bouche de la bouteille, influençant le jet de l'air obliquement, l'autre personne tient verticalement sa bouteille à côté de l'oreille.

La personne qui écoute immédiatement note que le son semble provenir de sa propre bouteille, bien que le son d'origine se produit dans la bouteille que l'autre souffle. Ce phénomène est appelé résonance.

L'expérience peut être répétée si la bouteille de la personne qui souffle est remplie à mi-chemin. Dans ce cas, le son est également enregistré, mais plus aigu.

Les références

1. Concepts de bruit environnemental de base. Récupéré de: sicaweb.Cèdre.est.
2. Chili scientifique. Se propager. Récupéré de: Physique.ch.
3. Du pont, pour. Écoutez et voyez: 61 expériences acoustiques et optiques. Éditions de l'Université de Murcie.
4. Ramón, F. Sound, température et humidité. Récupéré de: equaphon-université.filet.
5. Sears, Zemansky. 2016. Physique universitaire avec physique moderne. 14e. Élégant. Volume 1. Pearson.
6. Syntec. Se propager. Récupéré de: acdacustics.com.