Utilisateur:
Génération de son
Description
Le son est produit lorsque une surface se déplace, augmentant ou diminuant le volume de gaz.
Dans le premier cas, les molécules environnantes occupent le nouvel espace, créant ainsi une zone de moindre densité d'air qui sera remplie par d'autres molécules voisines.
Dans le deuxième cas, les molécules environnantes sont comprimées, entraînant un déplacement vers des régions de plus faible densité.
Ces deux changements entraînent la propagation de variations de densité, ce qui correspond à une onde sonore.
ID:(1670, 0)
Mouvement des molécules
Description
L'oscillation d'une molécule due à une onde sonore peut être décrite en termes de sa position et de sa vitesse.
Si les deux sont représentées comme des arêtes sur un graphique, on peut observer une trajectoire elliptique. Aux points extrêmes verticaux, la particule atteint une vitesse maximale, avec une extrémité étant positive (se déplaçant de gauche à droite) et l'autre extrémité étant négative (se déplaçant de droite à gauche). Les points extrêmes horizontaux représentent l'amplitude, où le point de gauche indique une valeur minimale et le point de droite indique une valeur positive.
De même, ces oscillations peuvent être représentées en fonction de le temps ($t$). Si l'on part d'un point où ($$) est initialement négatif et maximum, la vitesse est décrite par une fonction sinusoïdale, tandis que a temps ($x$) est décrite par une fonction cosinus qui a initialement une amplitude négatif. Cependant, ce choix est arbitraire, puisque le cycle peut démarrer à tout autre point, par exemple lorsque l'amplitude est initialement nulle, comme c'est le cas lorsque l'onde sonore arrive. Dans ce dernier cas, la position est modélisée avec une fonction sinusoïdale.
ID:(3187, 0)
Propagation du son
Description
Le son est généré lorsqu'une surface se déplace, augmentant ou diminuant ainsi le volume d'un gaz environnant.
Une fois qu'une variation de densité/pression est créée, elle se propage à A vitesse des vagues ($c$) :
C'est pourquoi nous sommes capables d'entendre le son produit par un haut-parleur.
Il est important de reconnaître :
Le son nécessite un milieu dans lequel la densité/pression varie, que ce soit un gaz, un liquide ou un solide. Par conséquent, le son ne peut pas se propager dans le vide.
ID:(11795, 0)
Modèle
Concept
Variables
Paramètres
Paramètre sélectionné
Calculs
Équation
$ c = \lambda \nu $
c = lambda * nu
$ c = \displaystyle\frac{ \lambda }{ T }$
c = lambda / T
$ \nu =\displaystyle\frac{1}{ T }$
nu =1/ T
$\omega=2\pi\nu$
omega =2* pi * nu
$ u = a \omega $
u = a * omega
$ x = a \cos( \omega t )$
x = a * cos( omega * t )
ID:(15452, 0)
Oscillation des molécules
Équation
Le mouvement moyen généré par l'onde sonore correspond à une oscillation autour de la position d'origine de la molécule.
Cette oscillation peut être décrite à l'aide d'une fonction trigonométrique impliquant une amplitude $a$, une fréquence angulaire $\omega$ et le temps $t$.
L'oscillation est décrite de la manière suivante :
 $ x = a \cos( \omega t )$ |
ID:(3392, 0)
Fréquence
Équation
A fréquence ($\nu$) correspond au nombre de fois qu'une oscillation se produit en une seconde. A période ($T$) représente le temps nécessaire à une seule oscillation. Par conséquent, le nombre d'oscillations par seconde est :
| $ \nu =\displaystyle\frac{1}{ T }$ |
La fréquence est indiquée en Hertz (Hz).
ID:(4427, 0)
Vitesse des molécules
Équation
Si nous observons le diagramme de vitesse par rapport à la position, nous pouvons interpréter l'oscillation comme un mouvement circulaire dans ce diagramme. Dans ce cas, nous pouvons estimer ($$) comme le périmètre, qui est la distance parcourue divisée par le temps écoulé, qui est a période ($T$). Si ($$) est le rayon, alors avec a fréquence angulaire ($\omega$) :
$u=\displaystyle\frac{2\pi a}{T}=a\omega$
| $ u = a \omega $ |
ID:(3395, 0)
Longueur et vitesse des vagues
Équation
A vitesse des vagues ($c$) est une vitesse, ce qui signifie qu'elle est égale à une longueur, comme a longueur d'onde ($\lambda$), divisée par le temps qu'une oscillation met à avancer, c'est-à-dire ($$). Par conséquent, nous avons :
| $ c = \displaystyle\frac{ \lambda }{ T }$ |
ID:(12378, 0)
Vitesse, longueur et fréquence des vagues
Équation
A concentration molaire ($c$) est une vitesse, ce qui signifie qu'elle est égale à une longueur, comme le longueur d'onde sonore ($\lambda$), divisée par le temps qu'une oscillation met à avancer. Comme l'inverse du temps est a fréquence ($\nu$), nous avons donc :
| $ c = \lambda \nu $ |
A concentration molaire ($c$) avec le longueur d'onde sonore ($\lambda$) et a période ($T$) est exprimé comme
| $ c = \displaystyle\frac{ \lambda }{ T }$ |
et peut être réécrit avec a fréquence ($\nu$) comme
| $ \nu =\displaystyle\frac{1}{ T }$ |
ce qui nous donne la relation
| $ c = \lambda \nu $ |
ID:(12384, 0)