Fiche de révision : Émission et perception d’un son

📋 Plan du Cours

1. Émission et propagation du son
2. Vitesse de propagation sonore
3. Fréquence hauteur et timbre
4. Perception intensité et niveau sonore

📖 1. Émission et propagation du son

🔑 Notions clés & Définitions

• Signal sonore : Vibration produite par un objet en vibration et transmise de proche en proche par un milieu matériel.

★ À maîtriser

• Lorsqu’un objet est mis en vibration, il émet un signal sonore qui se propage de proche en proche dans un milieu matériel.

• Un signal sonore peut se propager dans un milieu gazeux, liquide ou solide.

Compléments

• Une caisse de résonance amplifie un signal sonore afin de le rendre plus audible.

💡 Astuce mémo

Vibration de l’objet → signal sonore → propagation de proche en proche

📖 2. Vitesse de propagation sonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Vitesse du son : Vitesse de propagation d’un signal sonore qui dépend du milieu de propagation, de la température et de la pression du milieu.

📝 Points essentiels

• À 0 °C, la vitesse du son dans l’air est de 331 m/s, tandis qu’à 20 °C elle est de 343 m/s.

• À 20 °C, la vitesse du son est de 1 500 m/s dans l’eau et de 5 960 m/s dans le fer.

💡 Astuce mémo

Vide : aucune propagation ; milieu matériel : propagation possible

📖 3. Fréquence hauteur et timbre

🔑 Notions clés & Définitions

• Fréquence : Nombre de vibrations par seconde et s’exprime en hertz.
• Période : Durée d’une vibration.
• Timbre : Le timbre d’un son dépend de l’instrument qui joue la note et permet de distinguer deux sons de même note dont la forme du signal est différente.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La fréquence et la période sont liées par la relation $f = \frac{1}{T}$, avec f en hertz et T en secondes.

📌 Un son audible par l’être humain a une fréquence comprise environ entre 20 Hz et 20 000 Hz ; au-delà, il s’agit d’ultrasons, et en dessous, d’infrasons.

📌 La hauteur d’un son est la propriété qui donne la sensation qu’il est plus aigu ou plus grave, et un son est d’autant plus grave que sa fréquence est faible.

💡 Astuce mémo

Fréquence faible : son grave ; fréquence élevée : son aigu

📖 4. Perception intensité et niveau sonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Intensité sonore : Grandeur exprimée en watts par mètre carré et qui augmente lorsque l’amplitude du signal sonore augmente.
• Niveau sonore : Grandeur liée à l’intensité sonore, exprimée en décibels et mesurable avec un sonomètre.

★ À maîtriser

• Le seuil d’audibilité correspond à une intensité sonore de $10^{-12}\ \mathrm{W/m^2}$.

Compléments

📌 Plus l’intensité sonore est grande, plus le niveau sonore est grand.

• Un sonomètre permet de mesurer le niveau sonore d’un son.

💡 Astuce mémo

Amplitude plus élevée → intensité plus grande → niveau sonore plus grand

📊 Tableaux de synthèse

Vitesse du son selon le milieu