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Le son et sa propagation Physique-Chimie 4e

⚡ Physique-Chimie🎒 4e (collège)✅ 12 exercices corrigés ⬇️

En bref : Un son est produit par un objet qui vibre, comme une corde, une membrane ou les cordes vocales. La vibration se transmet de proche en proche dans un milieu matériel : air, eau, métal. Dans le vide, pas de son. Dans l'air, le son se propage à environ trois cent quarante mètres par seconde, bien moins vite que la lumière : on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre. La fréquence fait la hauteur, l'amplitude fait le volume.

📖 La leçon

Un son est produit par un objet qui vibre (corde, membrane, cordes vocales). La vibration se transmet de proche en proche dans un milieu matériel : air, eau, métal. Dans le vide, pas de son.
Dans l'air, le son se propage à environ 340 m/s, bien moins vite que la lumière.
Exemple : on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre.
Astuce : la fréquence (Hz) fait la hauteur, l'amplitude fait le volume (dB).

🖼️ Le schéma à retenir

un objetqui vibrel'air, l'eau,un métalelle reçoitla vibrationDans le vide, pas de son. Dans l'air : environ 340 m/s.la sourcele milieu matériell'oreille
Le trajet d'un son. Le même schéma, à légender, est dans la fiche à imprimer.

L'essentiel à retenir

Un son naît toujours d'une vibration : la corde d'une guitare, la peau d'un tambour, la membrane d'un haut-parleur ou nos cordes vocales font vibrer l'air autour d'eux. Cette vibration se transmet de molécule en molécule, sous forme de compressions et de dilatations successives : c'est une onde sonore. Elle a besoin d'un milieu matériel (gaz, liquide ou solide) pour se propager : dans le vide de l'espace, aucun son ne peut être entendu.

La vitesse du son dépend du milieu : environ 340 m/s dans l'air à 15 °C, environ 1 500 m/s dans l'eau, et plus de 5 000 m/s dans l'acier. C'est beaucoup moins que la lumière (300 000 km/s), ce qui explique le décalage entre l'éclair et le tonnerre : chaque seconde d'écart correspond à environ 340 m, donc 3 secondes signifient que l'orage est à environ 1 km. On utilise la relation d = v × t pour calculer une distance, par exemple avec un écho ou un sonar.

Un son est caractérisé par sa fréquence, en hertz (Hz), qui est le nombre de vibrations par seconde : plus elle est élevée, plus le son est aigu. L'oreille humaine perçoit entre 20 Hz et 20 000 Hz ; en dessous, ce sont les infrasons, au-dessus les ultrasons. Le niveau sonore, en décibels (dB), traduit l'intensité : 30 dB pour un chuchotement, 85 dB pour une rue bruyante, 120 dB pour un concert près des enceintes. Au-delà de 85 dB, une exposition prolongée abîme l'oreille de façon irréversible.

Vocabulaire

La question de devoir

« Un éclair est suivi du tonnerre 4 secondes plus tard. À quelle distance est l'orage ? Pourquoi ce décalage ? » Plan : 1) la lumière arrive quasi instantanément, le son se propage à 340 m/s ; 2) appliquer d = v × t = 340 × 4 = 1 360 m ; 3) conclure : l'orage est à environ 1,4 km.

▶ S'entraîner sur cette notion 🖨️ Fiche d'exercices à imprimer (avec corrigé)

✏️ 12 exercices corrigés : le son et sa propagation

Touche une réponse : elle est corrigée tout de suite, avec l'explication.

1. Un son est toujours produit par …

2. Quelle est la vitesse approximative du son dans l'air ?

3. Le son peut-il se propager dans le vide ?

4. Dans quelle unité mesure-t-on la fréquence d'un son ?

5. Plus la fréquence d'un son est élevée, plus le son est …

6. Quelle est la gamme de fréquences audibles par l'oreille humaine ?

7. Pourquoi voit-on l'éclair avant d'entendre le tonnerre ?

8. Le tonnerre arrive 6 s après l'éclair. À quelle distance est l'orage environ ?

9. Dans quel milieu le son se propage-t-il le plus vite ?

10. À partir de quel niveau sonore une exposition prolongée abîme-t-elle l'oreille ?

11. Un bateau envoie un ultrason vers le fond ; l'écho revient 2 s après. Profondeur ?

12. Quelle grandeur d'une onde sonore détermine son volume (fort ou faible) ?

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