À propos de cette expérience
Tout son commence par la vibration de quelque chose. Pince une corde, frappe un tambour ou fais vibrer une règle sur le bord d’une table, puis écoute. Ensuite, modifie l’instrument : raccourcis, tends ou amincis la corde, réduis la taille du tambour ou raccourcis la règle, et écoute la hauteur du son monter. Frappe plus fort : le son devient plus fort, mais sa hauteur reste la même. Observe les particules d’air transmettre la vibration jusqu’à ton oreille.
Objectifs pédagogiques
- Expliquer que les sons sont produits par des objets qui vibrent
- Décrire comment le son se propage dans l’air jusqu’à l’oreille
- Découvrir comment la longueur, la tension et l’épaisseur modifient la hauteur d’un son
- Distinguer la hauteur (aiguë ou grave) du volume sonore (fort ou faible)
Comment l’utiliser
- 1Choisis « Corde » et appuie sur « Pincer ». Observe la corde et écoute. Qu’est-ce qui bouge ?
- 2Raccourcis la corde, puis allonge-la. Pince-la à chaque fois. Quand le son est-il plus aigu ?
- 3Tends davantage la corde, puis amincis-la. Quels changements font monter la hauteur du son ?
- 4Choisis « Tambour ». Compare un petit tambour avec un grand, et une peau tendue avec une peau détendue.
- 5Choisis « Règle ». Commence avec une longue partie qui dépasse du bord, puis raccourcis-la petit à petit. Que se passe-t-il avec le son ?
- 6Change la force avec laquelle tu frappes et recommence. La hauteur change-t-elle ou seul le volume change-t-il ? Observe l’onde sonore pour vérifier.
Le modèle
Hypothèses
- La corde est en acier, comme une corde de guitare, et elle est fixée aux deux extrémités. La peau du tambour est maintenue tout autour du bord, et la règle est en acier et fixée à une extrémité.
- Le son que tu entends est produit par les fréquences de vibration de chaque objet. La corde, le tambour et la règle produisent donc des sons différents, même lorsqu’ils jouent la même note.
- L’image et le mouvement de l’air sont ralentis 40 fois. Le son que tu entends et les chiffres sont à vitesse réelle.
- Une règle très longue vibre moins de 20 fois par seconde. Tu peux la voir osciller, mais le son est trop grave pour que les gens l'entendent bien.
À essayer en classe
- Q1Pourquoi une guitare a-t-elle des cordes de différentes épaisseurs ?
- Q2Comment un guitariste peut-il jouer une note plus aiguë sur la même corde ?
- Q3Pourquoi un gros tambour produit-il un son plus grave qu'un petit tambour ?
- Q4Si tu cries dans l'espace, quelqu'un peut-il t'entendre ? Pourquoi pas ?
- Q5Pose ta main sur ta gorge et fredonne. Que peux-tu sentir ?
Foire aux questions
Quelle est la différence entre la hauteur et le volume d'un son ?
La hauteur indique si un son est aigu ou grave. Elle dépend du nombre de vibrations par seconde. Le volume dépend de l'amplitude des vibrations. Pincer une corde fortement produit des vibrations plus amples, donc un son plus fort, mais la hauteur reste la même.
Comment le son arrive-t-il jusqu'à mon oreille ?
L'objet qui vibre pousse l'air qui se trouve à côté de lui. Ces particules d'air poussent les suivantes, et la compression se propage dans l'air sous forme d'onde sonore jusqu'à atteindre ton oreille et faire vibrer aussi ton tympan.
Pourquoi la corde, le tambour et la règle ne produisent-ils pas le même son ?
Chaque objet vibre de plusieurs façons à la fois, à des vitesses différentes. Le mélange de ces vibrations supplémentaires, appelées harmoniques, diffère d’un objet à l’autre. C’est pourquoi une guitare et un tambour ne sonnent jamais de la même façon.