La Perception du Son
Comprendre La Perception du Son
Sarah est une élève qui assiste à un concert. Elle remarque que lorsque le batteur frappe une grosse caisse, elle sent les vibrations passer à travers le sol, tandis qu’un son aigu provenant de la guitare électrique atteint ses oreilles presque instantanément.
Sarah commence à se demander pourquoi il y a une telle différence dans la perception des sons.
Données:
- La vitesse du son dans l’air est d’environ 340 m/s.
- La fréquence du son émis par la grosse caisse est de 60 Hz.
- La fréquence du son produit par la guitare électrique est de 880 Hz.
Questions:
1. Calcul de la longueur d’onde de la grosse caisse
Calculez la longueur d’onde pour le son produit par la grosse caisse.
2. Calcul de la longueur d’onde de la guitare électrique :
Utilisez la même formule pour calculer la longueur d’onde du son émis par la guitare électrique.
3. Comparaison des longueurs d’onde :
Comparez les longueurs d’onde trouvées pour la grosse caisse et la guitare électrique. Quelles observations pouvez-vous faire ?
4. Perception des sons :
Sarah entend le son de la guitare électrique plus distinctement que celui de la grosse caisse. Expliquez pourquoi, en tenant compte de la longueur d’onde, de la fréquence et de la vitesse du son.
Correction : La Perception du Son
1. Longueur d’onde de la grosse caisse
Pour trouver la longueur d’onde, nous utilisons la formule :
\[ \lambda = \frac{v}{f} \]
Où :
- \(\lambda\) est la longueur d’onde,
- \(v\) est la vitesse du son, qui est de 340 m/s,
- \(f\) est la fréquence du son.
Pour la grosse caisse avec une fréquence de 60 Hz, nous avons :
\[ \lambda = \frac{340 \, \text{m/s}}{60 \, \text{Hz}} \] \[ \lambda = 5.67 \, \text{m} \]
Ainsi, la longueur d’onde du son émis par la grosse caisse est de 5,67 mètres.
2. Longueur d’onde de la guitare électrique
Nous utilisons la même formule pour calculer la longueur d’onde pour la guitare électrique, qui a une fréquence de 880 Hz.
\[ \lambda = \frac{340 \, \text{m/s}}{880 \, \text{Hz}} \] \[ \lambda \approx 0.386 \, \text{m} \]
Ainsi, la longueur d’onde du son émis par la guitare électrique est d’environ 0,386 mètres.
3. Comparaison des longueurs d’onde
Les longueurs d’onde trouvées sont :
- Grosse caisse : 5,67 mètres,
- Guitare électrique : 0,386 mètres.
La différence notable est que la longueur d’onde de la grosse caisse est significativement plus grande que celle de la guitare électrique.
Cela montre que les sons de basse fréquence ont des longueurs d’onde plus grandes, tandis que les sons de haute fréquence ont des longueurs d’onde plus courtes.
4. Perception des sons
Les sons de haute fréquence comme ceux de la guitare électrique ont des longueurs d’onde plus courtes, ce qui signifie qu’ils peuvent être entendus plus distinctement.
Cela s’explique par le fait qu’ils se propagent plus directement et sont moins sujets à la dispersion dans l’air.
En revanche, les sons de basse fréquence comme ceux de la grosse caisse ont des longueurs d’onde plus longues. Cela leur permet de se propager plus loin, mais avec une moindre clarté.
C’est pourquoi Sarah peut ressentir les vibrations de la grosse caisse, mais le son semble moins distinct que celui de la guitare électrique.
La Perception du Son
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