Fiche de révision : Ondes acoustiques et niveau sonore

📋 Plan du Cours

1. Nature et fréquence des ondes sonores
2. Intensité et niveau sonore

📖 1. Nature et fréquence des ondes sonores

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde sonore : Onde mécanique progressive longitudinale et tridimensionnelle, qui se propage par compressions et dilatations des couches d’air sans transport de matière, mais avec transport d’énergie.

📝 Points essentiels

📌 Les infrasons ont une fréquence inférieure à 20 Hz et sont associés aux sons graves, tandis que les ultrasons ont une fréquence supérieure à 20 000 Hz et sont associés aux sons aigus.

💡 Astuce mémo

Infrasons : grave et sous 20 Hz ; ultrasons : aigu et au-dessus de 20 000 Hz.

📖 2. Intensité et niveau sonore

★ À maîtriser

📐 Formule — L’intensité sonore vérifie $I = \frac{P}{S}$, où $I$ est exprimée en W·m^-2, $P$ est la puissance sonore en W et $S$ est la surface sphérique de l’onde en m^2.

📐 Formule — Le niveau sonore vérifie $L = 10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)$, et l’intensité sonore vérifie réciproquement $I = I_0 10^{L/10}$.

• Lorsque la distance à la source augmente, la puissance sonore se répartit sur une surface de plus en plus grande, ce qui fait décroître l’intensité sonore.

Compléments

📌 Les logarithmes vérifient log(XY) = log X + log Y, log(X/Y) = log X − log Y et log(X^2) = 2 log X.

• L’intensité de référence $I_0$ vaut $10^{-12}$ W·m^-2 et correspond au son le plus faible perceptible.

• La perception du volume sonore n’est pas proportionnelle à l’intensité sonore.

💡 Astuce mémo

Distance croissante → surface croissante → intensité décroissante.