Chapitre 9 | Seconde Bac Pro | Physique-Chimie | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 19 mai 2026
Contexte : M. Ferreira, responsable sécurité dans un atelier de menuiserie à Bordeaux, effectue une campagne de mesures acoustiques. Il relève le niveau sonore de chaque machine avec un sonomètre, puis enregistre le son de deux machines avec un microphone relié à un ordinateur.
| Machine | Niveau sonore \(L\) (dB) |
|---|---|
| Ponceuse orbitale | 85 |
| Raboteuse | 95 |
| Scie circulaire | 100 |
| Défonceuse | 105 |
Rappel réglementaire : le Code du travail impose le port de protections auditives dès que le niveau sonore atteint ou dépasse 85 dB(A).
M. Ferreira enregistre le son de deux machines et observe les signaux à l’écran. L’axe horizontal représente le temps (en millisecondes), l’axe vertical représente la pression acoustique.
Comment mesurer et caractériser un son pour évaluer les risques sonores dans un atelier ?
À partir du document 1, relever le niveau sonore \(L\) (en dB) de chaque machine.
Classer les quatre machines de la moins bruyante à la plus bruyante.
Du moins bruyant au plus bruyant :
Plus le niveau sonore \(L\) est élevé, plus le son est fort et plus il est dangereux pour l’audition.
D’après le rappel réglementaire, à partir de quel niveau sonore le port de protections auditives est-il obligatoire ?
Le Code du travail impose le port de protections auditives dès que le niveau sonore dépasse 85 dB(A).
En comparant le niveau sonore de chaque machine au seuil de 85 dB, indiquer pour quelles machines le port de protections auditives (bouchons d’oreilles ou casque anti-bruit) est obligatoire.
On compare chaque valeur au seuil de 85 dB :
| Machine | \(L\) (dB) | \(L \geq 85\,\text{dB}\) ? | Protection obligatoire |
|---|---|---|---|
| Ponceuse orbitale | 85 | Oui (= 85) | Oui |
| Raboteuse | 95 | Oui | Oui |
| Scie circulaire | 100 | Oui | Oui |
| Défonceuse | 105 | Oui | Oui |
Les quatre machines atteignent ou dépassent le seuil de 85 dB : le port de protections auditives est obligatoire pour toutes.
À partir de l’oscillogramme du signal A (scie circulaire), déterminer la période \(T_A\) du son. On lira la durée d’une oscillation complète sur l’axe des temps.
Sur l’oscillogramme du signal A, une oscillation complète s’étend de 0 ms à 2 ms.
La période du signal A est donc :
\[ T_A = 2\,\text{ms} = 0{,}002\,\text{s} \]Calculer la fréquence \(f_A\) du signal A à l’aide de la relation :
\[ f = \frac{1}{T} \]Préciser l’unité de \(f\).
On applique la formule avec \(T_A = 0{,}002\,\text{s}\) :
\[ f_A = \frac{1}{T_A} = \frac{1}{0{,}002} = \mathbf{500\,\text{Hz}} \]La fréquence s’exprime en hertz (Hz).
Le son de la scie circulaire a une fréquence de 500 Hz : c’est un son relativement aigu.
Comparer visuellement les oscillogrammes des signaux A et B. Quel signal possède la période la plus longue ? En déduire quel son est le plus grave et quel son est le plus aigu.
Le signal B (raboteuse) a une période plus longue que le signal A (scie circulaire) : les oscillations sont plus espacées.
La fréquence détermine la hauteur du son : plus la fréquence est grande, plus le son est aigu.
Vérifier votre réponse précédente en calculant la fréquence \(f_B\) du signal B. Lire d’abord sa période \(T_B\) sur l’oscillogramme, puis appliquer \(f = 1/T\). Confirme-t-on que le signal B est plus grave que le signal A ?
Sur l’oscillogramme du signal B, une oscillation complète s’étend de 0 ms à 10 ms.
\[ T_B = 10\,\text{ms} = 0{,}010\,\text{s} \] \[ f_B = \frac{1}{T_B} = \frac{1}{0{,}010} = \mathbf{100\,\text{Hz}} \]On a bien \(f_B = 100\,\text{Hz} < f_A = 500\,\text{Hz}\).
Conclusion : le signal B (raboteuse, 100 Hz) est plus grave que le signal A (scie circulaire, 500 Hz). Cela confirme que plus la fréquence est basse, plus le son est grave.
M. Ferreira doit rédiger une note de sécurité pour les menuisiers de l’atelier. Rédigez en 3 à 4 phrases une recommandation qui précise :
Exemple de réponse :
« Suite aux mesures acoustiques réalisées dans l’atelier, toutes les machines dépassent ou atteignent le seuil réglementaire de 85 dB(A) fixé par le Code du travail. Le port de protections auditives (bouchons d’oreilles ou casque anti-bruit) est donc obligatoire lors de l’utilisation de la ponceuse orbitale, de la raboteuse, de la scie circulaire et de la défonceuse. La défonceuse, avec 105 dB, est la machine la plus dangereuse pour l’audition. Sans protection, l’exposition répétée à ces niveaux sonores entraîne une surdité irréversible. »