Son : vibration, propagation et vitesse

Complète avec le mot du cours.

1. Une source qui produit un son fait de petits allers-retours très rapides autour de sa position : on dit qu’elle .
   Ces allers-retours rapides sont une vibration : la source vibre.
2. Rappel de 6e : un son est un signal .
   Le son est un signal sonore, qui va d’un émetteur à un récepteur.
3. Quand on parle, le son vient des cordes , dans la gorge.
   Ce sont les cordes vocales qui vibrent.
4. La vibration passe d’une particule à sa voisine : elle se transmet de proche en .
   De proche en proche, jusqu’au récepteur.
5. Rappel de 6e : l’oreille qui reçoit le son est le .
   L’oreille (ou un micro) est le récepteur.

Dans chaque situation, trouve ce qui produit le son ou ce qui se passe.

1. Dans une boîte à musique, le son vient de petites de métal pincées par des picots.
   Les lames pincées vibrent.
2. Sur un djembé, la main frappe la tendue du tambour.
   La peau tendue (une membrane) vibre.
3. Dans une flûte à bec, le musicien souffle : le son vient de l’ contenu dans le tube.
   C’est l’air du tube qui vibre.
4. Une cymbale frappée sonne longtemps ; si le batteur la saisit à pleine main, le son aussitôt.
   La main empêche la cymbale de vibrer : le son s’arrête.

Raisonne avec le cours, puis complète.

1. Noé dit : « quand j’entends la sirène, c’est l’air de la sirène qui arrive dans mon oreille ». En réalité, les particules d’air restent : elles ne font pas le voyage.
   Les particules vibrent sur place ; c’est la vibration qui voyage.
2. On frappe un diapason, puis on approche une de ses branches d’une balle de ping-pong suspendue à un fil : la balle est repoussée plusieurs fois, ce qui montre que la branche .
   La branche fait de petits allers-retours rapides : elle vibre.
3. Pendant un concert, aucun courant d’air ne souffle de la scène vers le public : le son ne transporte pas de .
   Le son ne transporte pas de matière, seulement une vibration.
4. Rappel de 6e : dans la chaîne « harpe → air → oreille », l’air joue le rôle du .
   Émetteur → canal → récepteur : l’air est le canal.

Complète avec le mot ou le nombre du cours.

1. Le son ne se propage pas dans le .
   Sans particules, pas de propagation : le son ne traverse pas le vide.
2. L’air qui nous entoure est un .
   L’air est un gaz : il transmet le son.
3. Dans l’air, le son va à environ m/s.
   Environ 340 m/s (à 15 °C).
4. Dans l’eau, le son va à environ m/s.
   Environ 1 500 m/s.
5. Le bois d’une porte est un : le son peut le traverser.
   Le bois est un solide : tout milieu matériel transmet le son.

Complète.

1. Dans le marbre d’un escalier, le son va en général plus que dans l’air.
   Le marbre est un solide : en général, le son va plus vite dans un solide que dans un gaz.
2. Un téléphone sonne dans un bocal dont on a retiré presque tout l’air : on l’entend à peine, mais on voit son écran s’allumer. Ce qui manque au son pour se propager, c’est la .
   Le son a besoin de matière (ici, l’air) ; la lumière, non.
3. Par une nuit à 0 °C, le son va dans l’air à environ m/s.
   À 0 °C, environ 331 m/s ; à 15 °C, 340 m/s.
4. Un satellite, très au-dessus de l’atmosphère, photographie une éruption volcanique : la de l’éruption lui parvient, mais jamais son grondement.
   Au-dessus de l’atmosphère, c’est presque le vide : la lumière le traverse, le son non.

Raisonne avec le cours, puis complète.

1. Dans un film, on entend une explosion dans l’espace. C’est une erreur : entre les astres, il n’y a pas de pour transmettre la vibration.
   Dans le vide, pas de matière : aucun son.
2. Un sous-marin repère un navire en écoutant le bruit de ses hélices : le son lui parvient à travers un .
   L’eau de mer est un liquide : elle transmet le son.
3. Lou frappe l’extrémité d’une longue barrière métallique ; Malo, l’oreille collée à l’autre bout, entend deux coups. Le premier lui arrive par la barrière, le second par l’.
   Le son va bien plus vite dans le métal (plusieurs milliers de m/s) que dans l’air (340 m/s) : le coup venu par l’air arrive en second.
4. Yann affirme : « l’eau n’est pas de l’air, donc le son n’y passe pas ». Il oublie que le son se propage dans tout milieu .
   Gaz, liquide ou solide : tout milieu matériel transmet le son.

Calcule avec d = v × t. Dans l’air, v = 340 m/s.

1. Distance parcourue par le son en 4 s : m
   $d=340\times 4=1360$ m.
2. Distance parcourue en 0,25 s : m
   $d=340\times 0,25=85$ m.
3. Distance parcourue en 2,5 s : m
   $d=340\times 2,5=850$ m.
4. Distance parcourue en 7 s : m
   $d=340\times 7=2380$ m.

Calcule une durée avec t = d ÷ v, ou une vitesse avec v = d ÷ t.

1. Dans l’air (340 m/s), durée mise par le son pour parcourir 1 020 m : s
   $t=1020÷340=3$ s.
2. Dans l’air, durée pour parcourir 68 m : s
   $t=68÷340=0,2$ s.
3. Dans l’eau (1 500 m/s), durée pour parcourir 6 000 m : s
   $t=6000÷1500=4$ s.
4. Dans une barre de métal, un son parcourt 50 m en 0,01 s : sa vitesse vaut m/s
   $v=50÷0,01=5000$ m/s : c’est bien un solide.

Attention : lors d’un écho, le son fait l’aller-retour. Air : 340 m/s ; eau : 1 500 m/s.

1. Un écho revient au bout de 0,6 s dans l’air. Distance de l’obstacle : m
   Trajet : $340\times 0,6=204$ m ; distance : $204÷2=102$ m.
2. Un sondeur reçoit l’écho du fond au bout de 0,04 s. Profondeur : m
   Trajet : $1500\times 0,04=60$ m ; profondeur : $60÷2=30$ m.
3. Une falaise est à 136 m. Dans l’air, l’écho revient au bout de s.
   Trajet : $2\times 136=272$ m ; $t=272÷340=0,8$ s.
4. Pour un écho revenu en 2,6 s dans l’air, un élève annonce 884 m. La bonne distance est m.
   $340\times 2,6=884$ m est l’aller-retour : l’obstacle est à $884÷2=442$ m.

Complète avec le mot du cours.

1. 1 Hz correspond à une par seconde.
   1 hertz = 1 vibration par seconde.
2. Un son de fréquence basse est un son .
   Fréquence basse : son grave.
3. La fréquence fixe la du son.
   La fréquence fixe la hauteur : grave ou aigu.
4. Un son de fréquence inférieure à 20 Hz est un .
   En dessous de 20 Hz : infrason, inaudible.
5. Un son de fréquence supérieure à 20 000 Hz est un .
   Au-dessus de 20 000 Hz : ultrason, inaudible.

Convertis, puis classe.

1. 4 kHz = Hz
   $4\times 1000=4000$ Hz.
2. 15 000 Hz = kHz
   $15000÷1000=15$ kHz.
3. 0,5 kHz = Hz
   $0,5\times 1000=500$ Hz.
4. Un son de 35 kHz est un : l’oreille humaine ne l’entend pas.
   35 kHz = 35 000 Hz, plus que 20 000 Hz : ultrason.
5. Un son de 8 Hz est un .
   8 Hz, moins que 20 Hz : infrason.

Raisonne avec la fréquence.

1. Une corde vibre à 220 Hz. En 4 s, elle effectue vibrations.
   220 vibrations par seconde : $220\times 4=880$ vibrations.
2. Une lame de xylophone fait 2 100 vibrations en 3 s : sa fréquence est de Hz.
   $2100÷3=700$ vibrations par seconde, soit 700 Hz.
3. Deux sons : 250 Hz et 2,5 kHz. Le plus aigu a une fréquence de Hz.
   2,5 kHz = 2 500 Hz, plus que 250 Hz : c’est le plus aigu.
4. Un grand-père n’entend plus les sons au-dessus de 8 000 Hz. Entre un son de 6 kHz et un son de 10 kHz, il n’entend pas celui de kHz.
   10 kHz = 10 000 Hz, plus que 8 000 Hz : il ne l’entend pas ; 6 kHz = 6 000 Hz, il l’entend.

Complète avec le mot ou le nombre du cours.

1. 0 dB correspond aux sons les plus que l’oreille perçoit.
   0 dB : les sons les plus faibles que l’on entend ; plus le nombre de décibels est grand, plus le son est fort.
2. L’appareil qui mesure le niveau sonore est le .
   Le sonomètre affiche des décibels.
3. Le seuil de douleur se situe vers dB.
   Vers 120 dB, le son fait mal.
4. Une écoute longue au-dessus d’environ dB abîme l’oreille.
   Seuil de risque : environ 85 dB.
5. Quand on s’éloigne de la source, le niveau sonore .
   Le niveau diminue avec la distance.

Dans une cantine, un sonomètre affiche 88 dB à midi et 52 dB à 15 h. Complète.

1. Entre midi et 15 h, le niveau a baissé de dB.
   $88-52=36$ dB.
2. Au moment le plus bruyant, le niveau dépasse le seuil de risque (85 dB) de dB.
   $88-85=3$ dB au-dessus du seuil de risque ; à 15 h, 52 dB est bien en dessous.
3. Les élèves y déjeunent chaque jour d’école : leur risque augmente avec la de l’exposition.
   Le risque dépend du niveau, de la durée et de la répétition : chaque jour, l’oreille est de nouveau exposée.
4. Pour réduire la durée d’exposition, les élèves peuvent finir leur repas puis faire une au calme.
   Une pause au calme réduit la durée d’exposition.

Repère l’erreur ou raisonne, puis complète.

1. Sami dit : « une heure de musique à 95 dB au casque, ce n’est pas du bruit, donc ça ne peut pas abîmer l’oreille ». Il a tort : à niveau égal et pendant la même durée, une musique abîme l’oreille qu’un bruit.
   Musique ou bruit, ce sont le niveau (95 dB, au-dessus de 85 dB), la durée et la répétition qui font le danger : la musique abîme l’oreille autant.
2. Après un concert, Inès entend des sifflements dans ses oreilles : ces sont un signal d’alerte.
   Les acouphènes signalent une oreille malmenée.
3. Les cellules de l’oreille interne détruites par le bruit ne pas : la perte est définitive.
   Elles ne repoussent pas : la perte d’audition est définitive.
4. Dans une discothèque, la loi limite le niveau à dB en moyenne sur 15 minutes.
   Limite légale : 102 dB en moyenne sur 15 minutes.