Flashcards : Ondes stationnaires et acoustique musicale — 59 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une onde ?

Réponse

Une onde est la propagation d'une perturbation le long d'un support.

2Question

Les ondes ont-elles toujours besoin d'un support matériel ?

Réponse

Certaines ondes n'ont pas besoin de support matériel.

3Question

Que se passe-t-il à l'extrémité fixe d'une corde quand une perturbation transversale arrive ?

Réponse

La perturbation se réfléchit à l'extrémité fixe.

4Question

Comment se propage une perturbation transversale sur une corde avec une extrémité fixe ?

Réponse

Elle se propage jusqu'à l'extrémité fixe.

5Question

Comment se calcule la déformation résultante lors d'une superposition d'ondes ?

Réponse

C'est la somme des déformations de l'onde incidente et de l'onde réfléchie.

6Question

Qu'est-ce qu'une onde stationnaire ?

Réponse

Une onde stationnaire résulte de la superposition de deux ondes progressives sinusoïdales opposées.

7Question

Quel phénomène disparaît dans une onde stationnaire ?

Réponse

Le phénomène de propagation disparaît.

8Question

Qu'est-ce qu'un nœud de vibration ?

Réponse

Un nœud de vibration est un point qui ne vibre pas.

9Question

Pourquoi un nœud de vibration ne vibre-t-il pas ?

Réponse

Parce que les élongations des ondes incidente et réfléchie y sont toujours opposées.

10Question

Qu'est-ce qu'un ventre d'amplitude ?

Réponse

Un ventre d'amplitude est un point vibrant avec une amplitude maximale.

11Question

Quelle est la relation des élongations au ventre d'amplitude ?

Réponse

Les élongations des ondes incidente et réfléchie y sont toujours égales.

12Question

Quelle formule donne la célérité d'une onde sur une corde tendue ?

Réponse

v=Fμv=\sqrt{\frac{F}{\mu}}

13Question

Comment calcule-t-on la masse linéique d'une corde ?

Réponse

μ=mL\mu=\frac{m}{L}

14Question

Quelle relation lie la longueur d'onde à la longueur et au nombre de fuseaux stables ?

Réponse

λ=2Ln\lambda=\frac{2L}{n}

15Question

Quelle est la masse linéique d'une ficelle de 100 m pesant 300 g dans l'expérience de Melde ?

Réponse

3,0 g·m⁻¹

16Question

Quelle est la condition spatiale des ondes stationnaires pour une corde fixe aux deux extrémités ?

Réponse

L=nλ2L=\frac{n\lambda}{2} avec n entier positif.

17Question

Comment s'expriment les fréquences propres d'une corde de longueur L ?

Réponse

fn=nv2Lf_n=\frac{nv}{2L}.

18Question

Que forment les extrémités fixes d'une corde en vibration ?

Réponse

Elles constituent des nœuds.

19Question

Combien de fuseaux y a-t-il entre deux extrémités fixes d'une corde ?

Réponse

La corde comporte n fuseaux égaux.

20Question

Quelle relation expérimentale lie la vitesse d'onde v, la longueur L et le nombre n pour une corde de Melde à 100 Hz ?

Réponse

v=200Lnv=200\frac{L}{n}.

21Question

Que permet de repérer un microphone dans une colonne d'air résonante ?

Réponse

Des nœuds et des ventres de pression.

22Question

Quelle est la formule de la distance entre deux ventres de pression successifs ?

Réponse

l=λ2l=\frac{\lambda}{2}.

23Question

Quel rôle joue l'excitateur dans un instrument à vent ?

Réponse

Il transforme un flux d'air continu en onde acoustique.

24Question

Qu'est-ce que la fréquence d'un son ?

Réponse

Le nombre de vibrations par seconde.

25Question

Qu'impose la fréquence d'un son principalement ?

Réponse

La hauteur du son.

26Question

Quelle plage de fréquences l'oreille humaine perçoit-elle ?

Réponse

Entre 20 Hz et 20 kHz.

27Question

Quelle est la formule de l'intensité sonore ?

Réponse

I=PSI=\frac{P}{S}.

28Question

En quelles unités s'exprime l'intensité sonore ?

Réponse

En watts par mètre carré (W·m⁻²).

29Question

Qu'est-ce qu'un son pur ?

Réponse

Un son pur a une onde sinusoïdale parfaite et une seule fréquence.

30Question

Qu'est-ce qu'une harmonique ?

Réponse

C'est une onde dont la fréquence est un multiple entier de la fondamentale.

31Question

À quoi sert le timbre en musique ?

Réponse

Il permet de reconnaître un instrument jouant une note donnée.

32Question

De quoi dépend le timbre d'un instrument ?

Réponse

Des amplitudes relatives de ses harmoniques.

33Question

Quels harmoniques produit principalement la flûte ?

Réponse

Des harmoniques principalement paires.

34Question

Quelle caractéristique harmonique distingue la clarinette ?

Réponse

Elle se caractérise par des harmoniques impaires.

35Question

Quelle est la formule du niveau sonore en fonction de l'intensité ?

Réponse

L=10log⁡(II0)L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)

36Question

Quelle est la valeur de la référence d'intensité sonore I0I_0 ?

Réponse

I0=10−12 W⋅m−2I_0=10^{-12}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}

37Question

Quelle augmentation de niveau sonore correspond à un doublement de l'intensité ?

Réponse

Le niveau sonore augmente de 3 dB.

38Question

Quelle est la formule de l'intensité sonore à distance dd d'une source ?

Réponse

I=P4πd2I=\frac{P}{4\pi d^2}

39Question

Quel est le niveau sonore pour une intensité de 1,0×10−6 W⋅m−21,0\times10^{-6}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}} ?

Réponse

Le niveau sonore est de 60 dB.

40Question

Quelle est la longueur du tube du clairon ouvert aux deux extrémités ?

Réponse

Environ 1,2 mètre.

41Question

Quelle fréquence sonore produit le clairon ?

Réponse

131 Hz.

42Question

Combien de notes la trompette peut-elle produire entre Do3 et Do4 ?

Réponse

Huit notes.

43Question

Combien de notes le clairon peut-il produire entre Do3 et Do4 ?

Réponse

Deux notes.

44Question

Quelle formule relie la longueur LL et la longueur d'onde λ\lambda pour un instrument à vent ouvert aux deux extrémités ?

Réponse

L=nλ2L=\frac{n\lambda}{2}.

45Question

Quel rôle joue la caisse en bois du violon ?

Réponse

Elle transmet les vibrations des cordes à l’air.

46Question

Quel rôle acoustique assure la caisse en bois du violon ?

Réponse

Elle assure le couplage acoustique avec l’air.

47Question

À quoi sert le diapason dans la musique ?

Réponse

Il sert de référence pour accorder les instruments.

48Question

Quelle fréquence le diapason fixe-t-il pour le La3 depuis 1953 ?

Réponse

440 Hz.

49Question

Par quel facteur la fréquence est-elle multipliée entre deux demi-tons consécutifs ?

Réponse

Par 21/12≈1,059462^{1/12} \approx 1,05946.

50Question

Quel rapport de fréquences définit une octave ?

Réponse

Un rapport égal à 2.

51Question

Quel est l'exemple de fréquences pour une octave donnée ?

Réponse

Le La4 à 880 Hz par rapport au La3 à 440 Hz.

52Question

Combien de notes contient la gamme chromatique ?

Réponse

Douze notes.

53Question

Quelles notes comprend la gamme chromatique ?

Réponse

Les sept notes principales et cinq notes intermédiaires.

54Question

Quelle conférence a fixé la fréquence du diapason à 440 Hz ?

Réponse

La Conférence internationale de Londres, 1953.

55Question

Quelle est la règle pour l'intensité sonore de plusieurs sources simultanées ?

Réponse

L'intensité sonore résultante est la somme des intensités de toutes les sources.

56Question

Quel vitrage est conseillé pour atténuer un sifflement proche de 3500 Hz ?

Réponse

Le double vitrage 8-12-4 mm est conseillé pour cette fréquence.

57Question

À quel niveau sonore correspond la limite d'audibilité sur l'échelle des niveaux sonores ?

Réponse

0 dB correspond à la limite d'audibilité.

58Question

Quel niveau sonore est associé à un bruit très gênant ?

Réponse

80 dB est associé à un bruit très gênant.

59Question

Quel niveau sonore indique le seuil de douleur ?

Réponse

120 dB indique le seuil de douleur.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 32 questions sur Ondes stationnaires et acoustique musicale.

1. Quelle description caractérise correctement une onde ?

2. Que devient une perturbation transversale lorsqu’elle atteint l’extrémité fixe d’une corde ?

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