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Attention... vibrations ! |
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Renseignements divers |
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Projet :
Attention... vibrations ! |
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Réalisé
par :
Frédérick Moreau |
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Type de projet :
Expérimentation |
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Catégorie :
Sciences physiques |
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Classe :
Junior |
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Âge du participant
:
13 ans |
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École :
Séminaire de Chicoutimi |
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Professeur :
Carol Tremblay |
Projet présenté à l'Expo-sciences Bell, finale régionale
du Saguenay-Lac-Saint-Jean 1998
Sélectionné pour la Super Expo-sciences
Bell, finale québécoise 1998 (Montréal)
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Introduction |
Le son est important dans nos vies. Et l'ouïe
(le sens qui décode le son) est un sens très précieux.
Imaginez une vie sans son : plus de musique, plus de chansons!!! Depuis
mon plus jeune âge, je me suis toujours demandé : « comment
se transporte le son? ». Pour mon projet d'expo-sciences,
j'ai donc tenté quelques expériences pour valider le fait
que « le son est une vibration de l'air ».
Comment peut-on capter les sons?
Disons d'abord quelques mots sur l'oreille...
L'oreille est un peu comme une machine à détecter les sons.
Elle est divisée en trois parties : externe, moyenne et interne.
L'oreille externe comprend le pavillon et une grande partie du conduit
auditif de l'oreille. L'oreille moyenne contient l'autre partie du conduit
auditif externe, le tympan, le marteau, l'enclume, l'étrier et
une partie des canaux semi-circulaires. Enfin, l'oreille interne regroupe
la trompe d'Eustache, le limaçon et le nerf auditif.
Le son est une vibration...
Le son est une vibration de l'air qui fait osciller le tympan. Deux façons
efficaces sont souvent proposées pour illustrer cette hypothèse
de départ : l'écho et les ultrasons. D'abord l'écho
: si le son n'était pas une vibration de l'air, il ne pourrait
tout simplement y avoir d'écho. Pourquoi? Parce que c'est la nature
vibratoire du son qui lui permet de se déplacer dans l'air, de
« rebondir » sur des objets et de revenir en écho à
ton oreille. Comme seconde preuve, il y a les « ultrasons ».
Ce sont des sons très aigus qu'envoient autour d'eux certains animaux
- dont les chauves-souris - pour repérer leurs proies ou des objets.
L'animal lance un son, ce son se propage, peut rebondir sur un arbre et
revenir à l'animal. Selon le temps que le son prend à revenir,
l'animal sait à quelle distance de lui se trouve l'arbre. S'il
n'y a aucun objet (situation très rare dans un monde comme le nôtre),
le son ne revient pas. Encore une fois, c'est parce que le son est une
vibration de l'air, que le système de repérage par ultrasons
peut fonctionner. Ingénieux, non?
Il faut mentionner enfin que le son peut voyager partout : dans les liquides,
les solides, les gaz (l'air en est un exemple). Le son peut aussi prendre
des formes différentes : vibrations dans l'air ou ondes dans les
liquides et les solides. C'est dans les solides que le son voyage le plus
vite.
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Expérience 1
:
« Voir le son » |
Je me suis dit que je pourrais arriver, en parlant dans une boîte
de conserve, à « voir » le son. Pour ce faire, j'en ai
pris une dans laquelle j'ai coupé les deux bouts. J'ai ensuite
utilisé un ballon gonflable (une « balloune ») dont j'ai
coupé le tuyau d'entrée d'air : je l'ai tendu sur une des
extrémités de la boîte. Après cela, j'ai collé
un petit miroir sur le ballon tendu, et j'ai installé une lampe
de poche de manière à ce que le reflet de sa lumière
soit réfléchi par le miroir sur un mur blanc. En parlant
dans la boîte... je voyais le son!
Comment ai-je pu voir le son? Comme le son est une vibration, en émettant
des sons dans la boîte de conserve couverte à une extrémité
non couverte par la « peau » du ballon, j'ai fait vibrer la surface
tendue. Cette dernière, à son tour, a fait vibrer le miroir
et, par conséquent, le reflet de la lumière a bougé
sur le mur. J'ai donc vu le son!
Détail intéressant : plus on émet un son grave, plus
la vibration est visible car le son grave fait davantage vibrer le ballon.
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Expérience 2
:
« Palper le mouvement du son » |
Mon but, ici, était de pouvoir « palper » le son.
Pour y arriver, j'ai donc découpé une feuille de papier
d'aluminium assez grande pour couvrir ma main au complet. J'ai ensuite
mis la feuille
de papier d'aluminium sur ma main et j'ai émis le son « hoooooooo »! Résultat : la feuille d'aluminium a effectivement vibré.
La feuille vibre parce que le son est transporté dans l'air et
que l'air change selon la force et la hauteur du son. C'est une autre
preuve que le son est une vibration!!!
Je peux donc affirmer que j'ai palpé le son!
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Expérience 3
:
« Transmission d'une vibration du son » |
J'ai pris cette fois un rouleau de papier hygiénique. J'ai ensuite
découpé, dans un carton, deux cercles suffisamment grands
pour couvrir les extrémités du rouleau. (Ces cercles de
carton ont été fixés à chacune des extrémités).
L'un de ces cercles était percé d'un petit trou.
J'ai allumé une chandelle, à environ 10 cm de l'extrémité
percée du rouleau. J'ai donné une chiquenaude sur l'extrémité
non percée. Résultat : la flamme de la chandelle a bougé,
et s'est même éteinte à quelques reprises.
Pourquoi la flamme a-t-elle bougé et s'est-elle éteinte?
Ce phénomène est simplement dû aux vibrations sonores
provoquées par la chiquenaude, vibrations transmises par l'air
dont le mouvement a fait bouger et même éteindre la flamme
de la chandelle.
En terminant, quelques notes historiques...
Le son est une vibration qui se propage dans l'air : un son ne se propage
pas dans le vide. C'est en 1660 que Robert Boyle, un savant anglais, l'a
démontré en plaçant un réveille-matin dans
un récipient en verre dont il avait enlevé l'air. En n'entendant
pas son réveille-matin sonner à l'heure prévue, Boyle
ne s'est donc pas levé à temps, et fut en retard à
son travail. Il avait fait la preuve que le son ne se propageait pas dans
le vide!
Au fait, pourquoi n'entendons-nous pas de son dans l'espace??? Pour le
savoir, il faudrait sûrement se demander quelle est la composition
des gaz dans l'espace.
Jusqu'en 1877, il était impossible d'« immortaliser »
les sons. Mais cette même année, Thomas Edison présenta
sa nouvelle invention : le phonographe, un appareil qui enregistrait
les
vibrations sonores!!!
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Conclusion |
Ce projet d'Expo-sciences est en quelque sorte l'étude d'un étudiant
de 2e secondaire pour comprendre comment le son peut se propager.
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© 2002, Conseil de développement du loisir scientifique
(CDLS). Ce document est distribué par le Conseil de
développement du loisir scientifique.
Visitez le www.cdls.qc.ca
pour obtenir de plus amples renseignements. |
Les opinions exprimées
dans ce texte sont celles des auteurs et ne reflètent
pas nécessairement le point de vue de Merck Frosst ou de
ses employés. |
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