Physique · Le son
Niveau 1
Hauteur d'un son
01
Énoncé
Lors d'une séance de travaux pratiques, deux sons sont enregistrés à l'aide d'un microphone relié à un ordinateur. Le logiciel d'acquisition affiche les deux signaux ci-dessous. Les élèves cherchent à déterminer lequel correspond au son le plus aigu.
Signal 1
Signal 2
1. Déterminer la période de chacun des deux signaux.
2. Comparer les périodes des deux signaux.
3. Quel signal possède la fréquence la plus élevée ? Justifier sans calcul.
4. En déduire quel signal correspond au son le plus aigu.
5. Rappeler la relation entre la fréquence d'un son et sa hauteur.
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Correction détaillée
1. L'axe horizontal représente une durée totale de 10 ms.
Signal 1 : on observe 2,5 périodes pendant 10 ms, donc \(T_1=\dfrac{10}{2,5}=4\ \mathrm{ms}\).
Signal 2 : on observe environ 30 périodes pendant 10 ms, donc \(T_2=\dfrac{10}{30}\approx0,33\ \mathrm{ms}\).
Signal 1 : on observe 2,5 périodes pendant 10 ms, donc \(T_1=\dfrac{10}{2,5}=4\ \mathrm{ms}\).
Signal 2 : on observe environ 30 périodes pendant 10 ms, donc \(T_2=\dfrac{10}{30}\approx0,33\ \mathrm{ms}\).
2. La période du signal 2 est plus petite que celle du signal 1 : 0,33 ms < 4 ms.
3. Le signal 2 possède la fréquence la plus élevée, car plus la période est petite, plus la fréquence est grande.
4. Le signal 2 correspond donc au son le plus aigu.
5. Plus la fréquence d'un son est élevée, plus le son est aigu. Inversement, plus sa fréquence est faible, plus le son est grave.