🎯 Objectifs du chapitre cliquer pour développer

Comprendre que la propagation du son nécessite un milieu matériel
Connaître la vitesse du son dans différents milieux
Utiliser la relation \(\lambda = c_{\text{son}} \times T\)
Définir le niveau d'intensité acoustique en décibels (dB)
Connaître les seuils de dangerosité et les moyens de protection
Définir le domaine audible : 20 Hz à 20 kHz

Fiche résumé — Propagation d'un signal sonore

Chapitre 10 | 1ère Bac Pro ERA-MA | Physique-Chimie

1. Nature du son

Le son est une onde mécanique : il nécessite un milieu matériel pour se propager (air, eau, bois, acier). Il ne se propage pas dans le vide.

Piège : Ne pas confondre le son (onde mécanique, besoin de matière) avec la lumière (onde EM, se propage dans le vide).

2. Vitesse du son

Air (20 °C)	340 m/s
Eau	1 500 m/s
Bois (chêne)	3 500 – 4 000 m/s
Acier	5 000 m/s

Retenir : Le son va plus vite dans les solides que dans les liquides, et plus vite dans les liquides que dans les gaz.

3. Fréquence, période, longueur d'onde

\(\lambda = c_{\text{son}} \times T = \dfrac{c_{\text{son}}}{f}\)

\(\lambda\) en m, \(c_{\text{son}}\) en m/s
\(T\) en s, \(f\) en Hz
\(f = 1/T\) et \(T = 1/f\)

Domaine audible : 20 Hz (grave) à 20 000 Hz (aigu). En dessous : infrasons. Au-dessus : ultrasons.

4. Niveau sonore (dB)

\(L = 10 \times \log\!\left(\dfrac{I}{I_0}\right)\)

avec \(I_0 = 10^{-12}\) W/m²

L'échelle est logarithmique :

+3 dB = intensité x 2
+10 dB = intensité x 10

Piège : 90 dB n'est pas « un peu plus » que 80 dB : c'est une intensité 10 fois plus grande !

5. Seuils et protection

0 dB	Seuil d'audibilité
85 dB	Seuil de danger (8h)
95–105 dB	Scie circulaire, raboteuse
120 dB	Seuil de douleur

3 niveaux de protection : a la source (capotage), sur le trajet (isolation), au niveau du recepteur (bouchons, casque).

6. Atténuation et isolation

Atténuation avec la distance :

Doubler la distance = −6 dB

Isolation phonique (en agencement) :

Masse : paroi lourde = meilleure atténuation
Désolidarisation : double paroi avec lame d'air (masse-ressort-masse)
Absorption : matériaux poreux (laine de bois, laine de roche)

Résumé express — Méthode type

1	Identifier le milieu de propagation et la vitesse du son associée
2	Convertir les unités : \(f\) en Hz, \(T\) en s, \(\lambda\) en m
3	Appliquer : \(\lambda = c_{\text{son}} / f\) ou \(d = c_{\text{son}} \times t\)
4	Pour le niveau sonore : utiliser \(L = 10 \log(I/I_0)\) ou les règles +3 dB / +10 dB
5	Comparer aux seuils : 85 dB (danger), 120 dB (douleur)