Propagation et caractéristiques du son
Le son est une onde de pression générée par la vibration d'une membrane, qui se propage dans toutes les directions sans transporter de matière, mais uniquement de l'énergie. Cette énergie mécanique nécessite un milieu matériel pour se propager.
La vitesse du son dans l'air se calcule selon la formule v = d/Δt, où v est la vitesse en m/s, d la distance en mètres, et Δt la durée en secondes. À 15°C, la vitesse du son dans l'air est d'environ 340 m/s.
Définition: Un son pur est une onde mécanique sinusoïdale caractérisée par sa fréquence et son amplitude.
La hauteur d'un son est déterminée par sa fréquence. Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. Inversement, une fréquence basse produit un son grave. L'oreille humaine peut percevoir des sons entre 20 Hz et 20 000 Hz.
Vocabulaire: La période (T) d'un son est l'inverse de sa fréquence (f) : T = 1/f. Elle s'exprime en secondes, tandis que la fréquence s'exprime en hertz (Hz).
Le niveau d'intensité sonore, mesuré en décibels (dB), dépend de la puissance sonore émise et de l'amplitude de l'onde. Un doublement de l'amplitude entraîne une augmentation de 3 dB du niveau sonore.
Highlight: Le seuil de danger pour l'audition est fixé à 85 dB, tandis que le seuil de douleur se situe autour de 120 dB.
L'oreille humaine est composée de trois parties :
- L'oreille externe : capte et transmet les sons au tympan via le conduit auditif.
- L'oreille moyenne : les osselets (marteau, enclume, étrier) transmettent les vibrations du tympan à l'oreille interne.
- L'oreille interne : les cellules ciliées de la cochlée convertissent les vibrations mécaniques en signaux électriques transmis au cerveau par le nerf auditif.
Example: Un réacteur d'avion à 100 m produit un niveau sonore d'environ 140 dB, tandis qu'une conversation à voix normale se situe autour de 60 dB.
