Le son

[inviteee20e3bc]

Bonjour à tous. j'aimerais avoir quelques informations pour compléter mes conaissances sur mon cours de spécialité sur les sons, avec une série de questions.

Les modes propres de vibrations d'une corde provoquent des fuseaux biens marqués sur la corde. On observe alors seulement des fuseaux pour des hormoniques bien définis?

C'est donc pour cela que lorsqu'on pince une corde de guitare, on obtient jamais de fuseaux bien marqués puisque le son est un son composé?

Peut on obtenir un son pur avec un instrument, ou est il toujours composé du fondamental et de quelques harmoniques?

Enfin, à part si on le fait en TP, dans quels cas peut on observer des ondes stationnaires?


merci à vous
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[Bouli]

Les fuseaux n'existent que pour lorsque la corde peut être divisée par un nombre entier de longueurs d'onde (1, 2, 3...), ce sont différentes harmoniques.

Je n'y connais rien aux instruments de musique donc je ne sais pas

Pour ta dernière question sur les ondes stationnaires, on en rencontre sur les ponts par exemple, ils oscillent à cause des contraintes mécaniques (camion, vent...). Il faut donc s'arranger pour que ces contraintes n'aient pas la fréquence suffisante pour faire résonner le pont et le détruire.
On en rencontre aussi dans l'étude des lasers. Un laser n'est rien d'autre que deux miroirs qui enferment une onde (comme une corde enferme une onde mécanique). Seules les longueurs d'ondes dont un multiple est la longueur entre les deux miroirs peuvent être amplifiées et devenir un faisceau laser. On peut donc déplacer très légèrement la position des miroirs pour faire varier légèrement la longueur d'onde.

[inviteee20e3bc]

je te remercie de ta réponse, mais je n'arrive pas à m'immaginer comment on peut avoir une onde stationnaire sur un pont. Pourrais-tu m'expliquer?

[invitec859637e]

En fait une onde stationnaire n'est rien d'autre que la superposition de 2 ondes voyageant en sens inverse l'une par rapport à l'autre, et de mêmes amplitudes.

Mathématiquement, on le voit très bien : en ajoutant 2 expressions correspondant à 2 ondes se déplaçant en sens inverse tu obtient l'expression d'une onde stationnaire , du style :


Une corde fixée à ses extrémités est un bon exemple, mais tu peux aussi en observer dans une bassine d'eau, l'important étant que tu aies 2 ondes (une incidente et réfléchie).

Pour le pont c'est exactement comme une corde !

[A voir en vidéo sur Futura]

[mbochud]

Bonjour,

Site demo java pour voir une onde stationnaire n'est comme une superposition de 2 ondes voyageant en sens inverse.

http://www.walter-fendt.de/ph14e/stwaverefl.htm

[yahou]

C'est donc pour cela que lorsqu'on pince une corde de guitare, on obtient jamais de fuseaux bien marqués puisque le son est un son composé?

Peut on obtenir un son pur avec un instrument, ou est il toujours composé du fondamental et de quelques harmoniques?

Pour observer des fuseaux (ou avoir un son pur), il faut exciter un mode propre de la corde, et un seul. Pour cela (dans l'hypothèse d'une excitation de courte durée), il faut donner à la corde une forme de fuseaux et la lâcher. Ce n'est pas ce qui se produit avec les instruments de musique :
- pour la guitare (corde pincée), la corde est lâchée avec une forme triangulaire et une vitesse nulle
- pour le piano (corde frappée), la corde est lâchée avec une forme rectiligne et une vitesse non nulle à l'endroit frappé

Il est assez compliqué d'obtenir un mode propre par cette méthode, puisqu'il faut donner une forme précise à la corde.

Un autre moyen pour avoir une onde stationnaire est d'exciter sinusoïdalement le système à une fréquence propre. Au bout d'un moment les modes ayant des fréquences différentes s'amortissent et il ne reste que le mode propre cherché. C'est le moyen généralement utilisé en TP, et c'est aussi celui mis en jeu dans le cas du pont.

Pour le laser c'est encore un peu différent car l'intensité de l'excitation est liée celle de l'onde via le milieu amplificateur (ce qui se traduit par une équation d'évolution non linéaire).