Exercice 2 : Violon versus diapason :
Le violon est un instrument à cordes frottées par un archer ; ces cordes
sont solidaires d’une caisse de résonance en bois. La figure 1 représente
l’enregistrement du son émis par un violon de niveau d’intensité sonore L = 58 dB.
La figure 2 représente celui du son émis par un diapason de même fréquence que
celui émis par le violon.
Donnée :
À chaque fois qu’on double le nombre d’instruments jouant avec la même intensité
sonore, le niveau d’intensité sonore augmente de 3 dB.
Figure 1
U₁ (en V)
t (en ms)
①
Figure 2
Calculer un angle x à partir de
la valeur de son sinus :
x = sin-1 (sin (x))
CNED SECONDE PHYSIQUE-CHIMIE 4
1. À propos du principe de l’émission sonore
1) Comment émettre un son avec un diapason ? avec un violon ? Justifier votre réponse.
2) Quel est l’intérêt de la caisse de résonance ?
3) Expliquer le rôle joué par l’air dans le phénomène de propagation du son.
4) Donner un ordre de grandeur de la vitesse de propagation du son dans l’air à 20°C ?
5) Le son se propage-t-il plus ou moins vite dans l’eau ? Justifier votre réponse.
2. À propos des enregistrements fournis
1) Encadrer un motif sur chacun des enregistrements1 et 2 fournis EN ANNEXE (PAGE 7) À RENDRE
AVEC LA COPIE.
2) Comparer les durées de ces deux motifs. Expliquer votre raisonnement.
3) Déterminer la fréquence de la note jouée. Détailler le calcul.
4) Peut-on dire que ces sons ont même hauteur ? Justifier.
5) Peut-on dire de ces sons qu’ils sont aigus ? Justifier votre réponse.
6) On enregistre le son émis par une trompette ; ce son a même fréquence que les sons joués par le
diapason et le violon. Il est également joué avec la même intensité sonore.
La figure obtenue :
— Peut correspondre à la figure 1 ?
— Peut correspondre à la figure 2 ?
— Ne peut correspondre à aucune des figures 1 et 2 ?
Sélectionner la bonne réponse en prenant soin de bien justifier votre choix