Au programme de ce chapitre
- I. Nature et propagation d'une onde sonore
- II. Intensité sonore et niveau d'intensité sonore
- III. Effet Doppler et applications
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Une onde sonore est une onde mécanique (elle nécessite un milieu matériel et ne se propage pas dans le vide) et longitudinale (la vibration des particules du milieu est parallèle à la direction de propagation), correspondant à une succession de compressions et de dilatations du milieu. Sa célérité v dépend du milieu : environ 340 m·s⁻¹ dans l'air à 20 °C, environ 1 500 m·s⁻¹ dans l'eau, plus rapide encore dans les solides.
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Un exemple corrigé
Exemple Le principe de l'écholocalisation (sonar, échographie) repose sur la mesure du retard entre l'émission d'une salve ultrasonore et la réception de son écho. Si un écho revient après une durée t = 1,0 s dans l'air (v = 340 m·s⁻¹), la distance aller-retour parcourue est dAR = v×t = 340 m, donc la distance à l'obstacle est d = 170 m.
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. Le son est une onde LONGITUDINALE (compression/dilatation) et mécanique (pas dans le vide).
Attention Les décibels ne s'additionnent jamais directement : doubler l'intensité sonore n'ajoute que 3 dB au niveau sonore (10×log(2) ≈ 3,0), et il faut multiplier l'intensité par 10 pour ajouter 10 dB.
L'astuce du prof
Astuce. Hauteur → fréquence fondamentale ; timbre → harmoniques ; intensité → amplitude.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Une onde sonore est-elle mécanique ?
Voir la correction
Oui : elle a besoin d'un milieu matériel pour se propager.
Exercice 2
Qu'est-ce que la fréquence fondamentale ?
Voir la correction
La fréquence la plus basse d'un son, qui détermine sa hauteur.