Raisonnement commun sur le son

[rosa2010]

Bonsoir,

j'ai mon professeur de physique chimie qui nous a demandé de réfléchir aux questions suivantes, j'aimerais avoir confirmation ou non sur mes réponses:

1) Pierre parle à Jean. Seule différence entre les situations 1 et 2: dans la situation 2, Pierre parle par l'intermédiaire d'un long tube en acier. Précisez
- si, dans la situation 2, l'intensité sonore est plus grande, plus petite, identique à l'intensité sonore dans la situation 1? Pourquoi?

Intensité + grande dans la situation 2 car la totalité du son parcourt le tube en acier et donc la pression augmente.

- si, dans la situation 2, Jean commence à entendre Pierre au bout du même intervalle de temps que dans la situation 1, ou si c'est plus tôt ou plus tard. Pourquoi?

Je dirais que Jean entend Pierre + tard dans la situation 2 mais je ne vois pas comment l'expliquer.

2) Marie est à égale distance de Pierre et de Jean sur une route rectiligne. Pierre chante un la. Le son met-il autant de temps pour aller de Pierre à Marie que de Marie à Jean?

Oui car la vitesse du son est la même.

3) Si une catastrophe se produisait sur la Lune (séisme) un astronaute en orbite autour de la Lune l'entendrait-il? Pourquoi? Pourrions-nous l'entendre sur Terre? Pourquoi?

Dans les deux cas, non car l'onde sonore a besoin d'un milieu matériel pour se propager, le vide n'en est pas un.

Merci d'avance.
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[Gwinver]

Pour la question 1, il faut expliquer pourquoi la pression augmente lorsque le son se propage dans le tube d'acier.

Pour ce qui est de la vitesse dans le tube, un peu de réflexion sur la vitesse du son serait effectivement bienvenue.

[rosa2010]

Le volume d'air est plus réduit dans le tube en acier dans lequel il y a succession de compression et de dilatation de l'air, d'où une augmentation de pression.

Pour le reste je ne vois pas.

[Gwinver]

Restons sur le 1. Que ce soit en espace libre ou dans le tube, le son est une succession de compression et dilatation. Il faut arriver à expliquer pourquoi la pression à l'autre bout du tube est plus elevée que lors d'une propagation sans le tube.

[A voir en vidéo sur Futura]

[rosa2010]

A cause des parois, enfin il y a création d'une surpression au début du tube, qui se propage peu à peu le long du tube et à l'autre extrémité il y a une dépression qui entraîne alors une aspiration de l'air et à nouveau une surpression, création d'ondes stationnaires.

[f6bes]

Bsr rosa2010,
Pour la question 2, ce n'est la VITESSE du son qui reste la meme!
Quelle que soit la distance, la VITESSE d'un son reste identique
Je te laisse donc cogiter sur CE qui RESTE.. identique dans le cas présent.

Bonne......nuit

[rosa2010]

Oui, la vitesse du son est toujours la même, je ne comprends pas ce qui ne va pas. La distance est la même aussi donc le son met autant de temps dans les deux cas.

[rosa2010]

Quelqu'un pour m'éclairer au sujet de la premiere question?

[LPFR]

Bonjour.
Quand vous parlez à l’air libre, le son se répand dans (presque) toutes les directions. La puissance sonore totale reste la même à n’importe quelle distance. Donc, l’intensité sonore diminue comme le carré de la distance (comme cela arrive pour une source de lumière).
Quand vous parlez dans un tuyau, la puissance reste canalisée dans le tuyau et l’intensité reste la même.

Illustration : avant l’électronique, les bateaux à moteur utilisaient des tuyaux pour communiquer entre la passerelle et la salle de machines. Et ces tuyaux n‘étaient pas droits.
Au revoir.

[f6bes]

Oui, la vitesse du son est toujours la même, je ne comprends pas ce qui ne va pas. La distance est la même aussi donc le son met autant de temps dans les deux cas.

Bjr à toi,
La question est : "....Le son met-il autant de temps pour aller de Pierre à Marie que de Marie à Jean?.."
L'explication n'est pa du au fait que la vitesse du son soit la meme (bis répétita = la vitesse du son ne change pas).
Ce n'est pas cet argument là qu'il faut évoquer.

Ce qui POURRAIT changer c'est la distance.
La réponse est.OUI car la DISTANCE est la meme.

Si la distance n'était pas IDENTIQUE , est ce que la VITESSE du son en serait affectée !
La réponse est ..NON.
La vitesse du son en elle meme est constante...peu importe la distance.
Vaut mieux répondre avec les BONS arguments, meme si dans ta tete tu veux "évoquer" la distance.

Bonne journée

[Dynamix]

2) Marie est à égale distance de Pierre et de Jean sur une route rectiligne.

Sur une route , et immobiles ?
Il ne manque pas quelque chose ?

[rosa2010]

Merci pour vos réponses.

LPFR: donc on a I=P/4pir² avec r la distance entre Pierre et Jean. A l'air libre, Jean ne reçoit "qu'une partie" de la puissance sonore totale alors que dans le cas du tube en acier toute la puissance sonore est reçue, r étant la même dans les deux cas, on a alors l'intensité qui est plus élevée dans le cas du tube en acier par rapport au cas à l'air libre. L'intensité sonore diminuant comme le carré de la distance uniquement dans le cas à l'air libre, est-ce cela?

f6bes: effectivement, mon explication n'était pas entierement claire.

Dynamix: dans l'énoncé, il n'y a rien de précisé de plus, je suppose qu'ils sont donc immobiles.

Et enfin, peut on m'aider pour cette question?

Pierre parle à Jean. Seule différence entre les situations 1 et 2: dans la situation 2, Pierre parle par l'intermédiaire d'un long tube en acier. Précisez
- si, dans la situation 2, Jean commence à entendre Pierre au bout du même intervalle de temps que dans la situation 1, ou si c'est plus tôt ou plus tard. Pourquoi?

Je ne vois pas, je pense que le piege classique c'est de dire que Jean entend Pierre au bout d'un intervalle de temps plus grand que dans la situation 1 car l'intensité est plus élevée dans le cas du tube en acier mais sinon je ne sais pas.

[LPFR]

Re.
... oui. C'est cela.

Le temps est le même à l’air libre que à travers un tube.

Mais il peut avoir un piège (dégueulasse) qui est qu’une partie du son est transmisse au fer du tube et que le son se transmet ainsi (aussi) le long de la paroi du tube à une vitesse plus grande que dans l’air.
Mais si le prof vous a mis un tel piège, je vous autorise à lui taper dessus. .
A+

[rosa2010]

Dans les deux cas, la vitesse du son est la même donc. Car je me disais que le fait de parler dans le tube en acier peut augmenter légerement la température et donc augmenter la vitesse, mais ce ne doit pas être significatif pour le prendre en compte.

Merci pour m'avoir éclairée!

[Dynamix]

je suppose qu'ils sont donc immobiles

Il n' y a rien dans l' énoncé qui justifie cette hypothèse .
On vous demande de réfléchir .
Si on réfléchit bien , une route c' est fait pour se déplacer .
Rien ne t' empêche de réfléchir à ce qui se passe si les personnes se déplacent , et montrer à ton prof que tu as bien réfléchit .