MrNasri mrnasri.com — Cours de physique-chimie
2ᵈᵉ 📑 Fiche de révision — Le signal sonore
Seconde — Enseignement commun Ondes et signaux : émission et perception d’un son
🔑 L’essentiel
Un son est produit par la vibration d’une source (corde, membrane, colonne d’air) ; une caisse de résonance l’amplifie.
⚠️ Un son a besoin d’un milieu matériel (air, eau, solide) → ne se propage pas dans le vide.
Vitesse (dépend du milieu ; air ≈ 340 m·s⁻¹) :
📐 Période & fréquence
Signal périodique = même motif répété à intervalles réguliers.
- Période T : durée du motif (s) · Fréquence f : nombre de motifs par seconde (Hz).
👂 Domaines de fréquences
| Domaine | Fréquence |
|---|---|
| Audibles | 20 Hz – 20 000 Hz |
| Infrasons | < 20 Hz (ex. éléphant) |
| Ultrasons | > 20 000 Hz (ex. chauve-souris) |
🎵 Hauteur & timbre
- Hauteur ↔ fréquence : f grande → son aigu ; f petite → son grave.
- Timbre ↔ forme du signal : même hauteur + formes différentes → timbres différents (piano vs guitare).
🔊 Intensité & niveau sonore
- Intensité sonore ↔ amplitude : grande amplitude → son fort.
- Niveau d’intensité sonore L en décibels (dB), mesuré au sonomètre.
≈ 0 dB (seuil d’audibilité) → 120 dB (seuil de douleur). Risques auditifs au-delà ~85 dB → se protéger.
🧮 Méthode type
- Distance (orage…) : d = v × Δt.
- Période ↔ fréquence : f = 1/T (penser ms → s).
- Classer un son : comparer f à 20 Hz et 20 000 Hz.
⚠️ Pièges à éviter
- ❌ Son qui se propage dans le vide → impossible (besoin d’un milieu).
- ❌ Confondre période (s) et fréquence (Hz) : f = 1/T.
- ❌ Oublier de convertir les ms → s.
- ❌ Inverser hauteur/fréquence : f grande = aigu.
- ❌ Confondre intensité (amplitude) et hauteur (fréquence).
- ❌ Confondre timbre (forme) et hauteur.
🧠 Mots-clés
vibration · milieu matériel (pas dans le vide) · v = d/Δt (air ≈ 340 m/s) · périodique · f = 1/T · audible 20–20 000 Hz / infrasons / ultrasons · hauteur ↔ fréquence (aigu/grave) · timbre ↔ forme · intensité ↔ amplitude · niveau en dB.