Fiche résumé — Caractéristiques d'un son
Chapitre 9 | Seconde Bac Pro | Physique-Chimie
Dernière mise à jour : 19 mai 2026
Nature du son
- Le son est une vibration mécanique (onde de pression)
- Se propage dans les solides, liquides, gaz
- Pas de son dans le vide (contrairement à la lumière)
- Production : tout objet en vibration
Les 3 caractéristiques
- Hauteur = fréquence \(f\) (Hz) : aigu/grave
- Intensité = niveau sonore \(L\) (dB) : fort/faible
- Timbre = forme de l'onde : distingue deux instruments jouant la même note
Formules clés
\( v = \dfrac{d}{t} \)
\(v\) : célérité (m/s), \(d\) : distance (m), \(t\) : durée (s)
\( \lambda = \dfrac{v}{f} \)
\(\lambda\) : longueur d'onde (m), \(f\) : fréquence (Hz)
Plages de fréquences
- Infrasons : \(f < 20\) Hz
- Sons audibles : 20 Hz à 20 000 Hz
- Ultrasons : \(f > 20\,000\) Hz
Ultrasons : contrôle non destructif du bois
Célérités du son
- Air (20 °C) : 340 m/s
- Eau : 1 500 m/s
- Bois : 3 000 à 5 000 m/s
- Acier : 5 000 m/s
Plus rapide dans les solides que dans les gaz.
Seuils sonores (atelier)
- 80 dB(A) : mise à disposition d'EPI
- 85 dB(A) : port d'EPI obligatoire
- 87 dB(A) : limite à ne jamais dépasser
- 120 dB : seuil de douleur
Piège 1 : Confondre hauteur (fréquence) et intensité (niveau sonore). Un son peut être aigu et faible, ou grave et fort.
Piège 2 : Oublier que le son ne se propage pas dans le vide. C'est une onde mécanique, pas une onde électromagnétique.
Piège 3 : Ne pas convertir les kHz en Hz : 500 kHz = 500 000 Hz. Sans conversion, le calcul de \(\lambda\) sera faux.
Astuce : Pour estimer la distance d'un éclair : compter les secondes entre l'éclair et le tonnerre, puis multiplier par 340 m. Environ 1 km toutes les 3 secondes.
Astuce : Plus la fréquence est élevée, plus \(\lambda\) est petite. Les ultrasons (haute \(f\)) détectent des défauts de quelques millimètres dans le bois.
Résumé express — Méthode type
- Identifier les données : \(v\), \(f\), \(d\), \(t\), \(\lambda\).
- Convertir les unités si nécessaire (kHz en Hz, km en m, min en s).
- Choisir la formule : \(v = d/t\) pour distance/durée, \(\lambda = v/f\) pour longueur d'onde.
- Isoler l'inconnue et calculer.
- Vérifier : \(\lambda\) en mètres, \(v\) en m/s, résultat cohérent avec l'ordre de grandeur.