Son

Le son est la vibration de toute matière dans un gaz, liquide ou solide. Cependant, le seul endroit où le son ne peut pas voyager c’est dans le vide. Habituellement, quand une substance vibre ou se déplace en avant ou en arrière, elle produit un son. Mais le son qui est produit n'est pas le résultat d'un volume entier qui va et vient. Au lieu de cela, les vibrations sont parmi les molécules individuelles de la substance et, par conséquent les vibrations voyagent à travers la substance des ondes sonores. Puisque les ondes sonores voyagent à travers une substance, chaque molécule vient en contact avec une autre molécule et revient à sa position initiale, ce qui rend les régions de la moyenne, soit plus dense (appelé condensation) ou moins dense (appelé raréfaction).

Les caractéristiques des ondes périodiques

Il y a quatre parties à une onde sonore :

• Longueur d'onde
• Période
• Amplitude
• Fréquence

Longueur d’ondes (λ)

C'est la distance entre deux points suivants correspondant sur une vague. Cela signifie que la longueur d'onde est la longueur horizontale d'un cycle de l'onde. Elle est mesurée en mètres (m).

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Période (T)

Une période est la quantité de temps que prend une vague pour se déplacer sur une distance de longueur d'onde. Elle est mesurée en seconde (s).

Amplitude (A)

L'amplitude est la hauteur de la vague à partir du point zéro. Plus l'amplitude est grande est plus la vague l'est aussi. Inversement, plus l'amplitude est petite, plus la vague est petite. L'amplitude est mesurée en mètres (m).

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Fréquence (F)

C'est le nombre de cycles au cours d’une durée donnée. Donc plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. La fréquence est mesurée en Hertz (HZ).

$V={\frac {\Delta d}{\Delta t}}$

Cette équation représente les ondes qui sont des perturbations en mouvement et ont une certaine vitesse.

$V={\frac {\lambda }{T}}$

Cette équation représente la distance parcourue pendant un cycle. Cela correspond à la longueur d'onde et la durée du cycle.

La vitesse du son

Le son se déplace à des vitesses différentes en fonction du milieu dans lequel il évolue. Les ondes sonores peuvent voyager à travers trois états de matières (gaz, liquide et solide).

Gaz

Grâce à la propriété d'un gaz, lorsque les molécules entrent en collision avec les autres molécules, la condensation et la raréfaction d'une onde sonore peuvent vraiment se déplacer.

Ainsi, la température a une incidence sur la vitesse du son, en particulier dans les milieux gazeux. Dans le gaz, le plus la température est élevée, le plus souvent les molécules entrent en collision. Les ondes sonores ont donc plus de chances de prendre de la vitesse.

Liquides

Le son se propage plus rapidement dans les liquides que dans les gaz parce que les molécules sont plus conditionnées. Par conséquent, il peut voyage plus de quatre fois plus vite que dans l'air.

Solides

Le son peut voyager plus rapidement à travers les solides que liquides ou des gaz, car les molécules des objets solides sont beaucoup plus rapprochées que celles des liquides ou des gaz. Cependant, la vitesse du son dans toutes les matières solides ne sont pas plus rapides que ceux de tous les liquides.

En conclusion, la vitesse du son est plus rapide dans les solides et plus lente dans les gaz. Et plus la température est élevée, plus la vitesse du son augmente.

L’intensité du son

L’intensité du son diminue et s’éloigne.

Intensité (I)

C’est le taux de puissance (p) qui traverse une surface dont l’aire (A) est perpendiculaire à la direction de l’onde.

$I={\frac {P}{A}}$

A partir de cette équation, on peut voir que la source du son produit une sphère de son qui s’en éloigne.

Donc, l’équation de l’aire est A=4πr2, on peut remplacer A par 4πr2 et on obtient :

$I={\frac {P}{4\pi r^{2}}}$

L'effet Doppler

L'effet Doppler, c'est quand les propriétés des ondes (en particulier les fréquences) sont influencées par le mouvement d'un auditeur.