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Effet tube

Mesurer la vitesse du son par émission d'un bruit dans un tube

Level :

Lycée

Author:

FizziQ

Si plusieurs fréquences sont émises simultanément dans une cavité, les harmoniques de la fréquence de résonance de la cavité seront amplifiées par rapport aux autres fréquences émises. On utilise cette propriété pour mesurer la vitesse du son en utilisant un bruit blanc ou rose émis par un smartphone à travers un tube et en mesurant les fréquences qui sont amplifiées. Cette expérience est toujours étonnante pour les élèves et leur permet de mieux comprendre les phénomènes de résonance de Helmholtz, ainsi que les caractéristiques sonores du bruit blanc. On pourra également utiliser un bruit rose à la place du bruit blanc.

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En savoir plus

1. Nous mesurons la vitesse du son en diffusant un bruit blanc dans un tube et en analysant les fréquences de résonance

2. Si plusieurs fréquences sont émises simultanément dans un tube, les harmoniques de la fréquence de résonance seront amplifiées par rapport aux autres fréquences émises

3. Sur un smartphone, sélectionne le bruit blanc dans la bibliothèque de sons, place le smartphone à l’entrée d’un tube comme un rouleau de carton, et joue le son

4. Quelle est la caractéristique d’un bruit blanc ?

5. Place un deuxième smartphone et sélectionne le spectre de fréquence, et à présent analyse le son provenant du tube

6. Si tu compares le spectre de fréquence avec le tube et sans le tube, que constates-tu ? Quelles fréquences ont été amplifiées ? Pourquoi ?

7. Dans un tube ouvert, la fréquence de résonance f est égale à f = c/(2*L+1,24*D), avec L la longueur du tube et D son diamètre

8. Peux-tu déduire de cette formule la vitesse du son ? Compare cette valeur à la valeur trouvée sur internet et complète et partage ton cahier d’expérience

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