Un son ne se déplace pas comme un objet, il n'est pas localisable en un point précis. Certaines conditions sont nécessaires pour sa propagation dans l'espace.

Quel est le rôle joué par les milieux matériels dans la propagation de l'onde sonore ?

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Par intuition

Qu'est-ce qui se propage exactement quand le son va d'un émetteur jusqu'à l'oreille qui le perçoit ?

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Doc. 1
Modélisation de l'air par des couches au voisinage d'un piston

Le piston peut « vibrer » autour de la position verticale schématisée par les pointillés (voir schéma ci-dessous). L'air contenu dans un tube est arbitrairement découpé en tranches numérotées 1, 2, etc.

Les molécules d'air sont plus rapprochées que dans la réalité pour faciliter les explications attendues.

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Doc. 2
L'élasticité des matériaux

L'élasticité d'un matériau est sa capacité à retrouver sa forme d'origine après avoir été momentanément déformé.

La plupart des matériaux sont élastiques, quel que soit leur état physique, au moins pour de petites déformations.

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Doc. 3
L'expérience de la cloche à vide

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Compétence

Compétence(s)

ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les grandeurs macroscopiques

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Questions

1. Doc. 1 On fait « vibrer » le piston autour d'une position verticale d'équilibre. Que signifie « vibrer » pour ce piston ?

2. Doc. 1 Que se passe-t-il pour les molécules qui se trouvent dans la tranche 1 lorsque le piston se déplace vers la droite ?

3. Doc. 1 Qu'arrive-t-il ensuite aux molécules de la tranche 2 voisine ? Puis celles de la tranche 3 ?

4. Doc. 2 L'air étant un matériau élastique, que se passe-t-il lorsque le piston revient vers la gauche ?

5. Sous vide partiel, le son d'un réveil est très atténué. Expliquer quelle en est la raison.

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Synthèse de l'activité

Pourquoi un milieu matériel est-il nécessaire dans la propagation du son ? Qu'est-ce qui se déplace à travers ce milieu ?

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La propagation du son

Par intuition

Doc. 1Modélisation de l'air par des couches au voisinage d'un piston

Doc. 2L'élasticité des matériaux

Doc. 3 L'expérience de la cloche à vide

Compétence

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Modélisation de l'air par des couches au voisinage d'un piston

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L'élasticité des matériaux

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L'expérience de la cloche à vide