Ressource 2 : Ondes acoustiques – notes à l’usage de l’enseignant

 Informations sur le contexte/la connaissance du sujet, pour l'enseignant

Qu’est-ce que le son ?

Chaque fois qu’un objet vibre, il produit un son. L’objet peut être la corde d’une guitare, une surface plate comme une peau de tambour, le diaphragme d’un haut-parleur ou même les cordes vocales.

Le son transfère l’énergie en dehors de l’objet qui vibre et il a besoin de quelque chose pour se propager. Le son ne peut pas se propager dans un vide – dans l’espace, personne ne peut vous entendre crier!

La vitesse du son

Le son se propage à différentes vitesses selon les substances qu’il traverse. En principe, plus la substance est dense, et plus le son se propage vite. Le son se propage à 5100 m/s à travers l’acier, à 1480 m/s dans l’eau et à 330 m/s dans l’air. Ceci est beaucoup plus lent que la vitesse de la lumière.

La lumière se propage a presque un million de fois plus vite dans l’air que le son. C’est pour cela que vous entendez les coups de tonnerre après avoir vu les éclairs pendant un orage et que le son de coups de marteau entendus à une certaine distance est légèrement décalé par rapport aux coups eux-mêmes.

Echos

Le son peut être renvoyé de la surface d’un objet. C’est ce qu’on appelle un écho. Les surfaces dures renvoient le son mieux que les surfaces molles.

Intensité

L’intensité d’un son dépend de la taille des vibrations. Les grosses vibrations transfèrent plus d’énergie que les petites vibrations, donc elles sont plus fortes.

Ton

Un son peut varier d’un ton élevé à un ton bas (note aigue à basse). Le ton d’un son dépend de la vitesse à laquelle l’objet produisant le son vibre. S’il y a beaucoup de vibrations par seconde, la fréquence est élevée et le son est aigu. S’il y a peu de vibrations par seconde, la fréquence est basse et le son a une tonalité basse.

Récapitulatif

Ce tableau résume les principales caractéristiques des ondes acoustiques et des vibrations

Audition

Nous entendons parce que les ondes acoustiques entrent dans l’oreille et font vibrer le tympan. Trois petits os dans l’oreille interne transportent ces vibrations jusqu’à la cochlée. La cochlée contient de minuscules poils, qui envoient des messages au cerveau quand ils vibrent.

	Les ondes sonores (l’air vibre et rentre dans l’oreille) Conduit auditif Tympan (l’air qui vibre fait vibrer le tympan) Osselets (les vibrations du limaçon font bouger les osselets comme des leviers Cochlée ou limaçons (le mouvement des osselets sont transférées au liquide qui fait bouger les poils) Nerf auditif
Un schéma de l’oreille

Problème d’audition

Notre audition se détériore aisément, et en vieillissant, il est de plus en plus difficile d’entendre les sons très aigus ou très bas. Les trois petits os peuvent se souder en vieillissant, et ils ne sont par conséquent plus aussi efficaces pour faire passer les vibrations du tympan à la cochlée.

Les sons trop forts peuvent aussi endommager notre audition. Lorsque le tympan est endommagé, il peut se réparer tout seul, mais si la cochlée est endommagée, le dommage est permanent. Les personnes souffrant de problèmes d’audition ont parfois des difficultés à suivre une conversation et peuvent avoir besoin d’un appareil auditif.

Source: le site web de BBC World