Acoustique de son - notion d'onde
Notion de Son - Notion d’Onde
Valérie Messager
1 Période, Fréquence et Longueur d’Onde
1. Un balancier effectue 6 oscillations (aller-retours) par minute. Calculer la période et la fréquence de ce mouve- ment. 2. Un diapason émet un son pur de fréquence fondamentale f0 = 440 Hz. On place un microphone devant le diapason pour en enregistrer le son.
(a) On admet que la célérité du son dans l’air est de c = 340 m.s−1. En déduire la longueur d’onde λ de ce son.
(b) On …afficher plus de contenu…
Donner l’expression de la vitesse particulaire ~v(y, t) de la molécule, et calculer sa valeur pour une molécule située sur le chemin de l’onde en y = 0, 3 cm à l’instant t = 4 s.
4. Calculer le déphasage qui existe entre le vitesse instantanée de la particule et sa déviation instantanée. Que peut-on en conclure ?
5 Propagation d’une onde dans l’eau
Soit une onde acoustique plane qui se propage dans l’eau avec une vitesse de 1480 m.s−1. Elle véhicule une puissance moyenne efficace de 1 W uniformément répartie sur une section circulaire de diamètre constant D = 40 cm, normale à la direction de propagation. La fréquence de l’onde est égale à 24 kHz. La masse volumique de l’eau est telle que ρeau = 997 kg.m−3.
1. Calculez l’intensité acoustique …afficher plus de contenu…
En l’absence de l’onde sonore, et donc de la surpression Pac, les pressions à l’intérieure Pint et à l’extérieure Pext de l’oreille sont identiques et égales à la pression atmosphérique Patm = 1.105 Pa. Cet équilibre des pressions de part et d’autre du tympan est rendu possible par le biais de la trompe d’Eustache qui communique avec la gorge, permettant ainsi d’assurer une pression dans l’oreille moyenne égale à la pression atmosphérique (Fig. 1).
Figure 1 – Anatomie globale de l’oreille : système d’équilibration des pressions de part et d’autre du tympan
En présence d’une onde sonore générant une surpression Pac telle que la pression à l’extérieure de l’oreille soit