Consignes de travail
Avant le cours – préparation :
Compléter la fiche de travail à l’aide de la partie Cours et vocabulaire.
Faire les exercices Application – vérification des connaissances, et compléter la fiche de travail.
Étudier les Activités complémentaires (vidéos, liens, autres fiches,…).
Identifier les questions à poser lors du cours.
Pendant le cours – compréhension :
Poser les questions identifiées lors de la préparation du cours.
Faire les activités restantes proposées.
Après le cours – apprentissage :
Apprendre par cœur le Cours et vocabulaire.
Terminer toutes les activités et exercices d’application.
Livre
Cours et vocabulaire
à la maison
Le son est une vibration mécanique de la matière. La source de ces vibrations (cordes vocales, membrane de hautparleur, corde de guitare, etc.) est un objet vibrant.
Les vibrations mécaniques se propagent dans la matière car les particules mises en mouvement mettent à leur tour d’autres particules en mouvement. Le son ne peut pas se propager dans le vide. Il lui faut un milieu matériel de propagation.
L’oreille est un récepteur sonore ainsi que le microphone. Les récepteurs sonores transforment les vibrations du son en variations électriques. La sensation auditive de volume du son est restituée par la grandeur « niveau sonore », mesurée en décibels (dB) avec un sonomètre. La sensation auditive d’aigu ou de grave dépend de la fréquence du son qui se mesure en hertz (Hz).
La vitesse du son dans l’air à 15°C est de 340 m/s.
L’oreille est un organe fragile. Pour écouter de la musique en toute sécurité, je dois : me tenir éloigner des haut-parleurs puissants car le niveau sonore diminue avec la distance ; faire des pauses régulières ; limiter mon niveau sonore d’écoute si j’utilise un casque.
Vocabulaire :
source sonore, milieu matériel, vide, propagation, récepteur sonore, niveau sonore, sonomètre, décibel, fréquence
Activités
activités pour comprendre (en classe)
activité 2 p.389 : Y a-t-il du son dans l’espace ?
activité 3 p.390 : Comment l’oreille perçoit-elle du son ?
activités complémentaire
ecoute-ton-oreille.com/
activités PCCL
Applications
vérification des connaissances
à la maison
exercices 1,2,3,4,5,8,16 p.394> et 17 p.422>
1 p.394 : Je sais
L’unité de mesure du niveau sonore est : le décibel.
2 p.394 : Je sais
Si la fréquence d’un son augmente, le son devient : plus aigu.
3 p.394 : Je sais
La partie de l’oreille que l’air met en mouvement est : le tympan.
4 p.394 : Je sais
Le son ne se propage pas dans le vide de l’espace.
> Vrai.
5 p.394 : Je sais
Parmi les mots suivants, lesquels désignent les milieux où le son se propage ?
Un métal – la glace – l’eau liquide – l’air – le vide – le verre
> Un métal ; La glace ; L’eau liquide ; L’air ; Le verre
le son ne se propage pas dans le vide
8 p.394 : Je sais faire
L’appareil qui mesure le niveau sonore est : le sonomètre.
16 p.395 : Les bougies alignées
On aligne des bougies allumées devant un hautparleur qui émet des sons graves discontinus. On observe que les flammes des bougies s’inclinent par vagues, en commençant par la bougie la plus proche du hautparleur.
Propose une interprétation de cette observation expérimentale.
> Le son émis par le hautparleur est une vibration mécanique de l’air. Les va-et-vient des particules qui composent l’air et des particules dans les flammes des bougies expliquent le mouvement des flammes. Ces mouvements vibratoires se propagent de proche en proche car les particules mises en mouvement par le hautparleur mettent à leur tour en mouvement leurs voisines. C’est pour cela que les flammes des bougies proches du hautparleur sont les premières à bouger.
17 p.424 : Vitesse du son
Dans l’air, un son parcourt 20 400 m en une minute.
a. Rappelle la relation entre la vitesse, la distance parcourue et la durée du trajet.
> v=d ÷ t
b. Calcule la vitesse du son dans l’air en m/s.
> Ici, d = 20 400 m et t = 1 min = 60 s,
donc on a v = 20400m ÷ 60s = 340 m/s.
La vitesse du son dans l’air est de 340 m/s.
compréhension des connaissances
exercices 26,28 p.394> et 27 p.422>
26 p.398 : Niveau sonore en fonction de la distance
Dans le cas d’un véhicule à moteur isolé (en physique, on dit que c’est une source ponctuelle), le niveau sonore reçu par un récepteur diminue de 6 dB si on double la distance.
Reproduis et complète le schéma proposé :
Corrigé :
28 p.399 : Fréquences de la voix d’un homme
Utilise le graphique pour répondre aux questions.
a. La voix d’un homme est-elle constituée de sons d’une seule fréquence ?
> D’après le graphique, la voix d’un homme est constituée de sons de fréquences différentes (allant de 125 Hz à 8 000 Hz).
b. Pour une voix parlée normale, quelles sont les fréquences que l’on retrouve avec le plus grand niveau sonore ?
> Pour une voix masculine parlée, les fréquences de la voix dont le niveau sonore est le plus élevé sont comprises entre 300 Hz et 700 Hz environ.
c. Pour une voix parlée criée , quelles sont les fréquences que l’on retrouve avec le plus grand niveau sonore ?
> Pour une voix d’homme criée, les fréquences de la voix dont le niveau sonore est le plus élevé sont comprises entre 600 Hz à 1 500 Hz environ.
d. Quand un homme crie, quels changements peut-on entendre concernant sa voix ?
> Lorsque la voix est criée, les sons dont le niveau sonore domine, parmi ceux qui la composent, appartiennent à une gamme de fréquence plus élevée (600 à 1 500 Hz) que la voix parlée (300 à 700 Hz). Une voix criée parait donc plus aiguë qu’une voix parlée.
27 p.427 : Attends-moi
Enzo et Bilal font une balade en vélo. Enzo a pris un peu d’avance. Bilal crie pour qu’il l’attende. Le son de la voix de Bilal met 2 s pour atteindre Enzo.
a. Quelle est la valeur moyenne de la vitesse du son dans l’air ?
> La valeur moyenne de la vitesse du son dans l’air est de 340 m/s.
b. Calcule la distance qui sépare Enzo et Bilal.
> d = v × t.
v = 340 m/s et t = 2 s.
d= 340m/s × 2s = 680 m.
Enzo est à 680 m de Bilal.
Une notion, trois exercices 21 p.425
Niveau 1 :
Comme pour l’orage, pour savoir à quelle distance un feu d’artifice explose, on compte le nombre de secondes qui séparent la vision de l’explosion et son bruit puis on divise ce nombre par 3 : on obtient alors, en km, la distance qui nous sépare de l’explosion. Vérifions la validité de ce calcul avec un exemple. Une fusée explose à 4 km d’un observateur. La lumière se propage à 300 000 km/s, le son se propage à 340 m/s.
Niveau 2 :
Le sémaphore est un moyen de communication inventé à la fin du XVIIIe siècle par les frères Chappe. Il consiste en une suite de relais placés les uns après les autres. Les messages sont transmis par le biais de symboles formés par une structure au sommet d’une tour. En 1792, la première ligne de sémaphores permet de transmettre le premier symbole d’un message en 9 minutes (540 secondes) sur une distance de 193 km par l’intermédiaire de 15 postes-relais. La lumière se propage à 300 000 km/s, le son se propage à 340 m/s.
Niveau 3 :
Pour estimer en kilomètres la distance à laquelle la foudre tombe de notre position, on compte le nombre de secondes qui séparent la vision de l’éclair et le bruit du tonnerre puis on divise ce nombre par 3. On obtient alors en kilomètres la distance à laquelle est l’orage. Vérifions la validité de cette méthode. La foudre est tombée à 3 km d’un observateur qui a compté 9 s avant d’entendre le tonnerre. On rappelle que la lumière se propage à 300 000 km/s, tandis que le son se propage à 340 m/s.
