Une guitare, une voix, un moteur : tous les sons naissent d’une vibration. Ce chapitre explique comment le son voyage jusqu’à nos oreilles, à quelle vitesse, et pourquoi il faut protéger notre audition.
Objectifs
- Expliquer l’émission d’un son par une vibration
- Savoir que le son a besoin d’un milieu matériel pour se propager
- Utiliser la vitesse du son dans l’air
- Relier fréquence et hauteur d’un son, connaître le domaine audible
- Connaître les risques liés au niveau sonore
1. Émission et propagation
Un son est produit par un objet qui vibre (corde, membrane, cordes vocales). Cette vibration se transmet de proche en proche aux particules du milieu : c’est un signal sonore.
2. La vitesse du son
| Milieu | Vitesse du son |
|---|---|
| Air (vers 20 °C) | environ 340 m/s |
| Eau | environ 1 500 m/s |
| Acier | plusieurs milliers de m/s (environ 5 000 à 6 000 m/s) |
Le son est beaucoup moins rapide que la lumière (environ 300 000 km/s). Lors d’un orage, on voit l’éclair presque instantanément, puis on entend le tonnerre plus tard.
On entend le tonnerre 3 s après avoir vu l’éclair. À quelle distance est l’orage ?
- La lumière arrive presque instantanément : le son a mis 3 s.
- d = v × t = 340 × 3
- d = 1 020 m
L’orage est à environ 1 km.
3. Fréquence et hauteur
Fréquence : Nombre de vibrations par seconde. Elle se note f et s’exprime en hertz (Hz).
- Plus la fréquence est grande, plus le son est aigu ; plus elle est petite, plus il est grave.
- L’oreille humaine perçoit les sons d’environ 20 Hz à 20 000 Hz (domaine audible).
- En dessous : infrasons ; au-dessus : ultrasons (utilisés par les chauves-souris ou pour l’échographie).
4. Niveau sonore et santé
Le niveau sonore se mesure en décibels (dB) avec un sonomètre.
À retenir
- Un son est produit par une vibration et se propage dans un milieu matériel, jamais dans le vide.
- Vitesse du son dans l’air : environ 340 m/s ; elle est plus grande dans l’eau et les solides.
- Fréquence en hertz : son aigu = fréquence élevée ; domaine audible : 20 Hz à 20 000 Hz.
- Niveau sonore en décibels : au-delà d’environ 80 dB, risque pour l’audition.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.