Fiche descriptive de l’activité

Titre : Propagation des sons dans les solides

Classe : TS Durée : 15 min

Type d’activité (expérimentale, documentaire, …) : activité expérimentale

Contexte d’utilisation :

en classe entière en TP à la maison en accompagnement personnalisé

Extrait du programme relatif à l’activité :

Notions et contenus Compétences exigiblesCaractéristiques des ondesOndes progressives. Grandeurs physiquesassociées. Retard.

Définir une onde progressive à une dimension.Connaître et exploiter la relation entre retard,distance et vitesse de propagation (célérité).Pratiquer une démarche expérimentale visant àétudier qualitativement et quantitativement unphénomène de propagation d’une onde.

Compétences mises en œuvre par l’élève : – Pratiquer une démarche expérimentale mettant en œuvre un capteur ou un dispositif de détection

d’ondes. – Exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité). – Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier qualitativement et quantitativement un

phénomène de propagation d’une onde.

Support de travail (matériel, documents à projeter, document à distribuer aux élèves, logiciel…) :

• Logiciel Audacity : http://framakey.org/Portables/AudacityPortable? from=Portables.PortableAudacity

• Matériel : • 2 petits micros ou capteur piézo reliés à une prise RCA mâle par un long câble. • Adaptateur double RCA femelle jack 3,5 mm stéréo + 2 Fiches RCA mâles • Echantillons de solides longs de différentes nature bois, plâtre, granit, marbre …(SVT)•

Mots clés : ondes - propagation - célérité

Propagation des sons dans les solides

Mise en garde :

Avec un ordinateur portable, on ne peut réaliser que des enregistrements en mono.

Avec un ordinateur de bureau, on peut réaliser des enregistrements en stéréo utilisant deux capteurs piézo-électriques;

Dispositif :

Adaptateur double RCA femelle jack 3,5 mm stéréo

2 Fiches RCA mâles 2 petits micros ou capteurs piézo reliés à une prise RCA mâle par un long câble (3 – 5 m)

Brancher l’adaptateur double-entrée dans l’entrée micro de l’ordinateur.Remarque : avec des capteurs piézoélectriques, le brancher sur la prise in (bleue) à l’arrière.

Configuration du logiciel Audacity : Dans le menu Edition cliquer sur préférences Sélectionner le périphérique d’entrée

et 2 canaux (stéréo)

Expérience : Poser les capteurs au contact d’un solide, démarrer l’enregistrement d’Audacity, puis taper sur le solide dans l’alignement des capteurs. Arrêter l’enregistrement.

Pour lancer l’enregistrement cliquer sur le cercle rougePour stopper l’enregistrement cliquer sur le carré jaune

Si l’enregistrement est peu lisible, sélectionner à l’aide de la souris la partie de l’enregistrement qui présente un intérêt (la partie sélectionnée est surlignée en violet)

Cliquer sur la loupe plusieurs fois de suite pour agrandir la portion de courbe intéressante et éventuellement. Un clic avec la loupe sur l’axe des ordonnées dilate l’échelle (clic droit pour revenir à l’échelle initiale).

On retrouve l’acquisition initiale grâce à l’icône « afficher le projet »

On observe un décalage temporel de réception des ondes sonores entre les deux micros.

Ce décalage se lit sur l’axe horizontal au dessus-des enregistrements. Il est possible d’estimer la vitesse de propagation de l’onde en mesurant également la distance entre les deux capteurs.Des essais sur différentes natures de matériaux, permettent de constater des vitesses de propagation différentes.