Battements et interférences en acoustique
Cette expérience apporte des preuves qualitatives de l’interférence acoustique et des battements provoqués par les diapasons.
Ce que les élèves apprennent
- Pour comprendre les phénomènes d’interférence et de battements en acoustique
Les fondements scientifiques de cette expérience
L’interférence d’ondes est le phénomène qui se produit lorsque deux ondes se rencontrent alors qu’elles se propagent dans un même milieu. Si l’on considère deux ondes de même amplitude se propageant dans des directions différentes, les ondes individuelles sont représentées en rouge et en bleu, tandis que le déplacement résultant du milieu est représenté en vert.
Ce type d’interférence est parfois appelé « interférence constructive ».
L’interférence destructive est un type d’interférence qui se produit en tout point du milieu où les deux ondes présentent un déplacement dans des directions opposées.
Il en résulte que les deux impulsions s’annulent complètement lorsqu’elles se chevauchent entièrement.
La fréquence de battement correspond à la cadence à laquelle on perçoit une oscillation du volume, passant d’un niveau élevé à un niveau faible ; elle correspond à la différence entre les fréquences des sources. Ainsi, si deux ondes sonores de fréquences respectives de 256 Hz et 254 Hz sont émises simultanément, on détectera une fréquence de battement de 2 Hz.
Matériel utilisé
- Paire de diapasons « La » avec caisses de résonance, marteau et pinces — ACO-001
Questions destinées aux élèves
- Que pensez-vous qu’il se passera si nous répétons la même expérience en retirant la pince placée sur l’une des fourches ?
- On fait résonner simultanément un diapason d’une fréquence de 440 Hz et un autre d’une fréquence de 437 Hz. Combien de battements entendra-t-on en 10 secondes ?
Réalisez cette expérience dans votre classe
Cette expérience s'inscrit dans le cadre d'ATP Volta, un laboratoire scientifique mobile autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire dédié aux STEM, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions directement au poste de travail.
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