La technologie intrégrée dans les téléphones portables actuels et l'offre des applications permettent de réaliser des expérimentations qui nécessitaient, il y a quelques années, un matériel plus complexe.

Comment mesurer la vitesse du son dans l'air avec deux smartphones ou tablettes ?

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Icône orange avec un téléphone blanc barré, indiquant la désactivation du haut parleur

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Doc. 1
Matériel nécessaire

Deux smartphones (nommés S₁ et S₂ par la suite) ;
L'application gratuite
PhyPhox
à télécharger en ligne ;
Un décamètre.

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Doc. 2
Le module Acoustic Stopwatch

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On utilise le module Acoustic Stopwatch.

Le chronomètre se déclenche lorsque le microphone de l'appareil détecte un son. La sensibilité est ajustable dans le champ Threshold : plus la valeur est élevée, plus le son qui déclenche le chronomètre doit être intense.

Il s'arrête lorsqu'il perçoit un deuxième son de niveau suffisant.

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Doc. 3
Schéma du dispositif

Schéma du dispositif de l'expérience deux smartphones pour mesurer une célérité

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Doc. 4
Protocole

1) chaque expérimentateur se place derrière un smartphone ;

2) l'expérimentateur 1 tape dans ses mains, tout près de S₁, ce qui déclenche les deux chronomètres décalés ;

3) l'expérimentateur 2 tape ensuite dans ses mains pour arrêter les chronomètres.

Protocole de l'expérience deux smatrtphones pour une célérité

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Supplément numérique

Retrouvez prochainement une vidéo et les résultats de l'expérience.

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Questions

Compétence(s)

RÉA : Mettre en oeuvre un protocole
VAL : Analyser un résultat numérique

1. Doc. 2, 3 et 4 Mettre en oeuvre le protocole.

2. Doc. 4 En s'aidant de la chronologie (où les échelles ne sont pas respectées), exprimer à quelle durée correspond la mesure donnée par le smartphone S₁ en fonction de la célérité du son c et de la distance d. Faire de même pour la durée de S₂.

3. Que représente la différence entre ces deux durées ?

4. En déduire la célérité du son dans les conditions de l'expérience.

5. La valeur attendue est proche de 340 m·s^-1. Proposer des explications aux écarts éventuellement obtenus. Quelles améliorations pourraient être envisagées ?

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Synthèse de l'activité

Faire un bilan résumant la méthode employée et les conditions expérimentales à respecter pour des mesures de qualité.

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Deux smartphones pour mesurer une célérité

Doc. 1Matériel nécessaire

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