Intensité sonore et Force

[invitec0f0c358]

Bonjour,

Dans le cadre d'un TPE (1ère S), nous voulons "prouver" qu'il est impossible de briser un verre sur Terre avec des ondes sonores d'une fréquence quelconque. Pour cela nous aimerions savoir si il existe une relation entre l'intensité sonore I (=P/S) et force en N, afin de faire l'analogie avec le poids en N d'une certaine masse. Existe-t-il une telle relation et l'analogie a-t-elle du sens ? (peut-être qu'une relation entre intensité sonore et contrainte serait plus judicieuse ?)

Merci pour votre aide
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[antek]

C'est la résonnance qui casse le verre.
https://www.youtube.com/watch?v=47cPhhywvOo

[calculair]

Bonjour,

On peut relier l'intensité sonore I = W/S ( puissance reçue en Watt / surface en m2) à I = Pa /( d c) ( pression en N/m2 / densité de l'air * vitesse du son ).

Si on veut casser un verre , il faut que Pa soit suffisamment fort.

Supposonsque pour casser un verre il faut une pression de 5 kg/ cm2 ou de 500 000 N/m2 = 500 000 Pa

l'intensité sonore serait 500 000/(1,2*330 ) = 1262 W/m2

Comme le niveau de référence sonore W = 10 exp -18 ce qui donne 1,2 *10 exp 3 / 10 exp-18 = 1,2 10 exp 21 soit in niveau sonore de supérieur 211 dB !!!!!

Par contre si le verre entre en résonance , alors si son amortissement est faible, il va emmagasiner l'énergie incidente et finir par casser.

Vous avez donc 2 méthodes soit créer un trés trés fort bruit ( plus de 10 000 000 avions au décollage ( 140 dB par avion ) , ou trouver la résonance du verre.....!!!!!

[calculair]

Il faut corriger une erreur


I = P*P / ( d C )

Donc reprendre le calcul avec le carré de la pression C'est encore pire ...... On peut discuter aussi la valeur des 5 kg/cm2 .....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec0f0c358]

Merci beaucoup pour vos réponses !

J'ai donc repris vos calculs : I = 6^8 W/m2 environ donc L = 208 dB environ (avec d = 1,225 et c = 340 m/s)

Donc même si la valeur des 5 kg/cm2 se discute, le niveau d'intensité sonore excèderait probablement toujours le niveau d'intensité sonore maximum sur Terre (qui est de 194 dB pour Pa = 1 atm ?) Cela permettrait donc de prouver l'impossibilité de briser un verre avec des ondes sonores de fréquence quelconque !


Il nous reste donc le phénomène de résonance. Merci encore !