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Caractéristiques des ondes (Ondes sonores (Evolution de la pression de…
Caractéristiques des ondes
Onde mécanique progressive
Une
onde mécanique progressive
correspond à la propagation d'une
déformation
dans un
milieu matériel
. Elle s'accompagne d'un
transport d'énergie
sans transport de matière dans toutes les directions qui lui sont offertes depuis sa source
1 dimension : échelle de perroquet, ondes de compression d'un ressort
2 dimensions : ondes se propageant à la surface de l'eau
3 dimensions : son, ondes sismiques
Vitesse de propagation d'une onde
Célérité
d'une onde : v = d/t
Retard
T : T = AB/v
Ondes périodiques et double périodicité
Une onde progressive est
périodique
lorsque la perturbation se reproduit
identique
à elle-même à intervalle de temps
égaux
La
période temporelle
est la plus petite durée au bout de laquelle la perturbation se reproduit à l'identique en un point donné ( T en s )
La
période spatiale
, ou
longueur d'onde
, est la plus petite distance séparant 2 points du milieu qui sont dans le même état vibratoire ( λ en m )
λ = v T
Ondes sonores
Evolution de la pression de l'air
: P(t) = Pmax cos(2πft + phase origine) ( Pmax = amplitude max en Pascal )
Une onde produite par un instrument ou la voix est une
onde périodique non sinusoïdale
, elle peut se décomposer en une somme d'ondes périodiques de fréquences f, 2f, 3f... où
f
est la
fréquence du fondamental
, les autres sont des
harmoniques
La représentation graphique de l'amplitude des composantes d'un son est appelée le
spectre en fréquences
La hauteur
: c'est la fréquence du fondamental, elle est comprise entre 20Hz et 20kHz pour les sons audibles par l'Homme
Le timbre
: il est lié au nombre et à l'amplitude des harmoniques
L'intensité sonore
: notée I elle s'exprime en W m²
Niveau d'intensité sonore
L en Db :
L = 10log(I/Io)
avec Io, l'intensité min perceptible par l'Homme = 1.0 * 10^-12
Lorsqu'il y a plusieurs sources sonores, les intensités sonores s'ajoutent mais pas les niveaux d'intensités sonores