La physique pour les enfants

Caractéristiques des ondes sonores

Ondes mécaniques

Une caractéristique importante des ondes sonores est qu'il s'agit d'ondes mécaniques, ce qui signifie qu'elles se déplacent dans un milieu. Les ondes sonores peuvent se déplacer dans toutes sortes de milieux. Normalement, nous entendons des ondes sonores qui se sont déplacées dans l'air, mais le son peut également se déplacer dans l'eau, le bois, la Terre et de nombreuses autres substances. Le son ne peut cependant pas se déplacer dans un vide comme l'espace.

La source des ondes sonores est un objet qui vibre. Cette vibration provoque une perturbation dans les molécules qui entourent la source. L'énergie de l'onde est transférée de molécule en molécule dans le milieu.

Ondes longitudinales

Une autre caractéristique des ondes sonores est qu'il s'agit d'ondes longitudinales, ce qui signifie que la perturbation de l'onde se déplace dans la même direction que l'onde. Lorsque les molécules vibrent et se transfèrent de l'énergie, elles provoquent une onde qui se déplace dans la direction de la vibration.

La caractéristique longitudinale des ondes sonores est visible sur l'image ci-dessous. Vous pouvez y voir comment les molécules se déplacent dans un mouvement de gauche à droite, ce qui fait que l'onde et la perturbation se déplacent dans la même direction. Dans certaines zones de l'onde, les molécules se regroupent, ce qui est appelé compression. Dans d'autres zones, les molécules s'étalent, ce qui est appelé raréfaction.

Quelle est la longueur d'onde d'une onde sonore ?

Nous avons étudié comment la longueur d'onde d'une onde transversale se mesure d'une crête à l'autre ou d'un creux à l'autre, ce qui est assez facile à voir en regardant un graphique. Cependant, les ondes sonores sont différentes car elles sont longitudinales. Pour déterminer la longueur d'onde d'une onde sonore, il faut mesurer d'une compression à l'autre ou d'une raréfaction à une raréfaction.

Ondes de pression

Les ondes sonores peuvent également être considérées comme des ondes de pression, car les compressions et les raréfactions qui se déplacent dans les ondes sonores ont des pressions différentes. Les compressions sont des zones de haute pression, tandis que les raréfactions sont des zones de basse pression.

Quelle est l'amplitude d'une onde sonore ?

Parfois, le graphique d'une onde sonore ressemble à une onde sinusoïdale (voir ci-dessous), ce qui est différent du graphique d'une onde transversale. Les pics et les creux de cette onde représentent les changements de pression qui se produisent dans l'onde. À partir de ce graphique, nous pouvons déterminer l'amplitude de l'onde sonore. L'amplitude est le pic de compression ou de raréfaction sur le graphique.

Intensité d'une onde sonore

Les ondes sonores sont parfois mesurées à l'aide d'une quantité appelée intensité. L'intensité d'une onde sonore (I) est égale à la puissance sonore (P) sur la surface (A) :

I = P/A

Activités

Répondez à un quiz de dix questions sur cette page.

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