Exercitations - sciences physisques la question de produire un son - correction, Questions d'examen de Chimie Physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa28 avril 2014

Exercitations - sciences physisques la question de produire un son - correction, Questions d'examen de Chimie Physique

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Exercitations de sciences physisques sur la question de produire un son - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Onde stationnaire le long d'une corde, Vibration d'une corde de guitare, la courbe.
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EXERCICE 3 : PRODUIRE UN SON (4 points)

2006 Réunion EXERCICE 3 : PRODUIRE UN SON spécialité (4 points)

Correction

I. Onde stationnaire le long d'une corde.

I.1. Comme la corde présente un fuseau, ce mode de vibration est le mode fondamental.

I.2. Les autres modes de vibration de la corde correspondent aux harmoniques.

Les fréquences correspondantes sont du type fn = n.f avec n entier non nul.

I.3. c= .f

I.4. Un aller et retour le long de la corde correspond à une distance de 2L, cette distance doit être égale

à un nombre entier de longueur d'onde, donc 2L = n..

Orc = . f donc  = c

f que l'on remplace dans l'expression ci-dessus.

2L = n. c

f

Soit c = 2. n

L.f

I.5. Deux fuseaux de vibration correspondent au deuxième harmonique : f2 = 2.f

soit f = 240 = 80Hz

Il est judicieux de placer l'aimant au

niveau d’un ventre de vibration.

Soit à une distance L/4 d'une extrémité A ou B.

II. Vibration d'une corde de guitare.

II.1. En modifiant la tension de la corde on modifie sa fréquence de vibration, ce qui permet d’accorder

la corde à la bonne fréquence et donc d'obtenir une note à la bonne hauteur.

II.2. Pour une même longueur de corde et avec des masses linéiques différentes, on peut avoir

différentes fréquences, donc différentes notes.

II.3. Accord de la corde n°2.

II.3.1. 35,0 ms correspondent à 12,8 cm

3T correspondent à 13,0 cm

donc 13,0 35

T 12,8 3

 

 = 11,8 ms = 11,810–3 s

or f = T

1 donc f = 84 Hzcalcul effectué avec T non arrondie

ventres de vibration

L

A B

3T

12,8 cm

II.3.2. La courbe 2 montre un fondamental à une fréquence f1 < 100 Hz et proche de la valeur obtenue de

84 Hz, la courbe 3 montre un fondamental à une fréquence f '1 > 100 Hz. La courbe 2 correspond à

l’enregistrement précédent.

II.3.3. Un musicien veut obtenir le La 1 qui correspond à une fréquence de 110 Hz, or le son émis par la

corde a une fréquence de 84 Hz, il faut donc augmenter celle-ci.

On a la formule = µ

k F f

2.L , où pour une même corde L et µ sont constantes donc f est proportionnelle à

F .

Pour augmenter f, il faut augmenter la tension F de la corde grâce à la clef correspondante.

f1

f '1

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