[{"data":1,"prerenderedAt":285},["ShallowReactive",2],{"deck:acoustique-theorie":3},{"deck":4,"reason":283,"status":284},{"id":5,"stem":6,"matiere":7,"name":8,"punchline":9,"deckStatus":10,"customMessages":11,"cards":21},"acoustique-theorie","decks/acoustique-theorie","physique-chimie","Acoustique — théorie de base","Vibrations, ondes, réflexions : la physique du son","publié",{"low":12,"medium":15,"high":18},[13,14],"Les ondes te dépassent encore","Ça manque de vibrations",[16,17],"Le signal passe de mieux en mieux","Bonne fréquence",[19,20],"La physique du son n'a plus de secret","Résonance parfaite",[22,32,38,46,55,63,70,79,85,91,98,104,110,116,125,132,139,145,151,161,168,174,182,188,196,203,211,219,227,235,242,251,258,266,275],{"id":23,"tags":24,"question":28,"quick_answer":29,"details":30,"difficulty":31},"sig-001",[7,25,26,27],"signaux-communication","son","propagation","Qu'est-ce qu'un **signal sonore** (son) ?","Une vibration qui se propage dans la matière","Un objet qui vibre (corde, haut-parleur, voix) met en mouvement la matière autour de lui.\n\nCette vibration se transmet de proche en proche jusqu'à notre oreille.",2,{"id":33,"tags":34,"question":35,"quick_answer":36,"details":37,"difficulty":31},"sig-002",[7,25,26,27],"De quoi a besoin un **son** pour se propager ?","D'un milieu matériel (solide, liquide ou gaz)","Le son fait vibrer la matière de proche en proche : il lui faut donc quelque chose à faire vibrer.\n\nL'air, l'eau, un mur conviennent tous.",{"id":39,"tags":40,"question":41,"quick_answer":42,"details":43,"difficulty":31,"customSuccess":44},"sig-003",[7,25,26,27],"Le son peut-il se propager dans le **vide** ?","Non","Dans le vide, il n'y a pas de matière à faire vibrer.\n\nC'est pour ça que dans l'espace, on n'entend aucun bruit (contrairement aux films !).",[45],"Dans l'espace, personne ne t'entend",{"id":47,"tags":48,"question":50,"dependsOn":51,"quick_answer":52,"details":53,"difficulty":54},"act-001",[7,49,26,27],"acoustique","Une onde sonore est-elle **longitudinale** ou **transversale** ?",[23],"Longitudinale","Les molécules d'air vibrent **dans le même sens** que la propagation (compressions et dépressions qui se suivent), pas perpendiculairement.\n\nÀ l'inverse, une onde à la surface de l'eau est transversale : les molécules montent et descendent pendant que l'onde avance sur le côté.",5,{"id":56,"tags":57,"question":59,"quick_answer":60,"details":61,"difficulty":62},"sig-004",[7,25,26,58],"vitesse","Quelle est la **vitesse du son dans l'air** ?","Environ 340 m/s","Soit à peu près 1 224 km/h.\n\nLe son va plus vite dans l'eau (~1 500 m/s) et encore plus vite dans les solides.",1,{"id":64,"tags":65,"question":66,"quick_answer":67,"details":68,"difficulty":69},"sig-005",[7,25,26,58],"Dans quel milieu le son va-t-il le **plus vite** : l'air, l'eau ou l'acier ?","L'acier (les solides)","Plus la matière est dense et rigide, plus le son s'y propage vite.\n\nOrdre : solides > liquides > gaz.\n\nAir ≈ 340 m/s, eau ≈ 1 500 m/s, acier ≈ 5 000 m/s.",3,{"id":71,"tags":72,"question":76,"quick_answer":77,"details":78,"difficulty":31},"gm-003",[73,74,58,7,25,75],"maths","grandeurs-mesures","calcul","Comment calculer la **distance** à partir de la vitesse et du temps ?","$d = v \\times t$","Exemple : une voiture roule à 80 km/h pendant 2 h → $d = 80 \\times 2 = 160$ km\n\nAstuce : si $v$ est en m/s et $t$ en s → $d$ en m.\n\nOn en tire aussi $v = \\frac{d}{t}$ et $t = \\frac{d}{v}$.",{"id":80,"tags":81,"question":82,"answer":83,"details":84,"difficulty":69},"sig-024",[7,25,26,75],"Un éclair est entendu **3 secondes** après avoir été vu. À quelle distance est l'orage ?","$d = v \\times t = 340 \\times 3 = 1\\,020$ m\n\nSoit environ **1 km**.","On utilise la vitesse du son (340 m/s) car la lumière, elle, arrive quasi instantanément.\n\n1. $d = v \\times t$\n2. $d = 340 \\times 3$\n3. $d = 1\\,020$ m\n4. L'orage est à environ 1 020 m.",{"id":86,"tags":87,"question":88,"answer":89,"details":90,"difficulty":69},"sig-025",[7,25,26,75],"Un signal sonore met **0,5 s** pour parcourir une distance dans l'air. Quelle est cette distance ?","$d = v \\times t = 340 \\times 0{,}5 = 170$ m","1. $d = v \\times t$\n2. $d = 340 \\times 0{,}5$\n3. $d = 170$ m\n4. Le son a parcouru 170 m.\n\nUtile pour un écho : si tu entends ton écho au bout de 1 s, le mur est à 170 m (le son fait l'aller-retour).",{"id":92,"tags":93,"question":95,"quick_answer":96,"details":97,"difficulty":31},"sig-006",[7,25,26,94],"frequence","Qu'est-ce que la **fréquence** d'un son ?","Le nombre de vibrations par seconde","Elle se mesure en **Hertz (Hz)**.\n\n1 Hz = 1 vibration par seconde.",{"id":99,"tags":100,"question":101,"quick_answer":102,"details":103,"difficulty":62},"sig-007",[7,25,26,94],"Quelle est l'**unité** de la fréquence ?","Le Hertz (Hz)","1 000 Hz = 1 kHz (kilohertz).\n\nUn son de 440 Hz correspond au *la* utilisé pour accorder les instruments.",{"id":105,"tags":106,"question":107,"quick_answer":108,"details":109,"difficulty":31},"sig-011",[7,25,26,94],"Qu'est-ce que la **période** $T$ d'un signal ?","La durée d'une vibration (d'un motif qui se répète)","Elle se mesure en **secondes (s)**.\n\nC'est le temps au bout duquel le signal recommence à l'identique.",{"id":111,"tags":112,"question":113,"quick_answer":114,"details":115,"difficulty":69},"sig-010",[7,25,26,94],"Quelle est la **relation** entre fréquence et période ?","$f = \\frac{1}{T}$","- $f$ = fréquence en Hertz (Hz)\n- $T$ = période en secondes (s)\n\nLa période est la durée d'une seule vibration ; la fréquence en compte le nombre par seconde.",{"id":117,"tags":118,"question":120,"dependsOn":121,"quick_answer":122,"details":123,"difficulty":124},"act-002",[7,49,26,119],"longueur-onde","Qu'est-ce que la **longueur d'onde** ($\\lambda$) d'un son ?",[92,105],"La distance parcourue par le son pendant une période","Se mesure en **mètres (m)**, notée $\\lambda$ (lambda).\n\nC'est la distance entre deux compressions successives de l'air.",4,{"id":126,"tags":127,"question":128,"dependsOn":129,"quick_answer":130,"details":131,"difficulty":54},"act-003",[7,49,26,119],"Quelle formule relie **vitesse, longueur d'onde et fréquence** ?",[117,56],"$v = \\lambda \\times f$","- $v$ = vitesse du son en m/s\n- $\\lambda$ = longueur d'onde en m\n- $f$ = fréquence en Hz\n\nOn en tire aussi $\\lambda = \\frac{v}{f}$.",{"id":133,"tags":134,"question":135,"dependsOn":136,"answer":137,"details":138,"difficulty":124},"act-004",[7,49,26,119,75],"Un son grave de **100 Hz** se propage dans l'air ($v = 340$ m/s). Quelle est sa longueur d'onde ?",[126],"$\\lambda = \\frac{v}{f} = \\frac{340}{100} = 3{,}4$ m","1. $\\lambda = \\frac{v}{f}$\n2. $\\lambda = \\frac{340}{100}$\n3. $\\lambda = 3{,}4$ m\n\nÀ titre de comparaison, un aigu de 10 000 Hz n'a qu'une longueur d'onde de 3,4 cm.",{"id":140,"tags":141,"question":142,"quick_answer":143,"details":144,"difficulty":69},"sig-008",[7,25,26,94],"À quoi correspond la **hauteur** d'un son ?","Au caractère grave ou aigu du son","La hauteur dépend de la **fréquence** :\n- Son **aigu** → fréquence **élevée**\n- Son **grave** → fréquence **basse**",{"id":146,"tags":147,"question":148,"quick_answer":149,"details":150,"difficulty":31},"sig-009",[7,25,26,94],"Un son **aigu** a-t-il une fréquence haute ou basse ?","Haute (élevée)","Plus la fréquence est grande, plus le son est aigu.\n\nExemple : un sifflet (aigu) a une fréquence bien plus élevée qu'une grosse caisse (grave).",{"id":152,"tags":153,"question":154,"dependsOn":155,"quick_answer":156,"details":157,"difficulty":158,"customFail":159},"act-005",[7,49,26,119,94],"À vitesse égale, un son **aigu** a-t-il une longueur d'onde plus **grande** ou plus **petite** qu'un son grave ?",[126,146],"Plus petite","$\\lambda = \\frac{v}{f}$ : plus la fréquence $f$ est grande (aigu), plus $\\lambda$ est petit.\n\nPiège classique : fréquence haute ne veut pas dire longueur d'onde grande, c'est l'inverse.",6,[160],"Fréquence haute = longueur d'onde petite, pas l'inverse",{"id":162,"tags":163,"question":165,"quick_answer":166,"details":167,"difficulty":69},"sig-012",[7,25,26,164],"intensite","À quoi correspond l'**amplitude** d'un son ?","À l'intensité du son (son fort ou faible)","Plus l'amplitude est grande, plus le son est **fort**.\n\nL'amplitude se voit sur l'écran d'un oscilloscope : plus la courbe est haute, plus le son est intense.",{"id":169,"tags":170,"question":171,"quick_answer":172,"details":173,"difficulty":62},"sig-013",[7,25,26,164],"Quelle est l'**unité** du niveau sonore (intensité) ?","Le décibel (dB)","On le mesure avec un **sonomètre**.\n\nQuelques repères : conversation ≈ 60 dB, concert ≈ 100 dB, seuil de douleur ≈ 120 dB.",{"id":175,"tags":176,"question":177,"quick_answer":178,"details":179,"difficulty":69,"customSuccess":180},"sig-014",[7,25,26,164],"À partir de quel niveau sonore les sons deviennent-ils **dangereux** pour l'oreille ?","Environ 85 dB (et plus c'est long, plus c'est risqué)","Au-delà de 85 dB, une exposition prolongée peut abîmer l'audition.\n\nLe seuil de **douleur** est vers 120 dB.\n\nLes dommages auditifs (acouphènes, perte d'audition) sont **irréversibles**.",[181],"Tes oreilles te disent merci",{"id":183,"tags":184,"question":185,"quick_answer":186,"details":187,"difficulty":69},"sig-015",[7,25,26,94],"Quel est le **domaine de fréquences audibles** par l'oreille humaine ?","De 20 Hz à 20 000 Hz","- En dessous de 20 Hz : **infrasons** (inaudibles)\n- Au-dessus de 20 000 Hz : **ultrasons** (inaudibles)\n\nCe domaine se réduit avec l'âge.",{"id":189,"tags":190,"question":192,"dependsOn":193,"quick_answer":194,"details":195,"difficulty":69},"act-006",[7,49,26,191],"timbre","Qu'est-ce que le **timbre** d'un son ?",[92,162],"Ce qui distingue deux sons de même fréquence et même amplitude","Un piano et une guitare qui jouent la même note (même fréquence, même volume) ne sonnent pas pareil : c'est le **timbre** qui les différencie.\n\nC'est ce qui permet de reconnaître une voix ou un instrument.",{"id":197,"tags":198,"question":199,"dependsOn":200,"quick_answer":201,"details":202,"difficulty":158},"act-007",[7,49,26,191],"D'où vient physiquement le **timbre** d'un son ?",[189],"Des harmoniques superposées à la fréquence fondamentale","En plus de sa fréquence principale (le **fondamental**), un son réel contient d'autres fréquences plus faibles, multiples du fondamental (**harmoniques**).\n\nLeur proportion précise donne sa \"couleur\" au son, différente pour chaque instrument.",{"id":204,"tags":205,"question":207,"dependsOn":208,"quick_answer":209,"details":210,"difficulty":69},"act-008",[7,49,26,206],"reflexion","Que se passe-t-il quand une onde sonore rencontre un **obstacle** (mur, paroi) ?",[23],"Une partie est réfléchie, une partie est absorbée ou transmise","La proportion réfléchie/absorbée dépend du matériau de l'obstacle et de sa surface.\n\nUne surface dure et lisse réfléchit beaucoup ; une surface molle et poreuse absorbe davantage.",{"id":212,"tags":213,"question":215,"dependsOn":216,"quick_answer":217,"details":218,"difficulty":54},"act-009",[7,49,26,206,214],"echo","Qu'est-ce qu'un **écho** ?",[204,56],"Une réflexion du son perçue séparément du son direct","Pour distinguer un écho, l'oreille a besoin d'un écart d'au moins environ 100 ms entre le son direct et le son réfléchi.\n\nÀ 340 m/s, ça correspond à un obstacle situé à au moins ~17 m (le son fait l'aller-retour).",{"id":220,"tags":221,"question":223,"dependsOn":224,"quick_answer":225,"details":226,"difficulty":158},"act-010",[7,49,26,222],"reverberation","Qu'est-ce que la **réverbération** ?",[212],"Une multitude de réflexions rapprochées qui se superposent","Contrairement à l'écho (une réflexion isolée et distincte), la réverbération est perçue comme un \"traînage\" continu du son, pas comme un son répété.\n\nDans une pièce normale (pas assez grande pour un écho), les réflexions sur les murs, le sol et le plafond arrivent trop vite et trop nombreuses pour être distinguées individuellement : c'est de la réverbération.",{"id":228,"tags":229,"question":231,"dependsOn":232,"quick_answer":233,"details":234,"difficulty":124},"act-011",[7,49,26,230],"absorption","Qu'est-ce que l'**absorption acoustique** ?",[204],"L'énergie sonore transformée en chaleur par un matériau","Quand une onde sonore pénètre un matériau poreux, l'air y vibre dans les pores et perd de l'énergie par frottement, convertie en une chaleur infime.\n\nCette énergie n'est ni réfléchie ni transmise.",{"id":236,"tags":237,"question":238,"dependsOn":239,"quick_answer":240,"details":241,"difficulty":124},"act-012",[7,49,26,230,206],"Quel type de surface **réfléchit** bien le son : dure et lisse, ou molle et poreuse ?",[228],"Dure et lisse (béton, carrelage, verre)","Les surfaces molles et poreuses (tissu, mousse, moquette) absorbent davantage : elles laissent l'air y vibrer et dissiper son énergie.\n\nUne pièce vide et carrelée résonne beaucoup plus qu'une pièce meublée et tapissée.",{"id":243,"tags":244,"question":246,"dependsOn":247,"quick_answer":248,"details":249,"difficulty":250},"act-013",[7,49,26,245],"interferences","Que se passe-t-il quand deux ondes sonores identiques se superposent **en phase** (crêtes alignées) ?",[117],"Elles s'additionnent : interférence constructive, le son est plus fort","Les deux ondes se renforcent l'une l'autre : l'amplitude résultante est plus grande que celle de chaque onde prise seule.",7,{"id":252,"tags":253,"question":254,"dependsOn":255,"quick_answer":256,"details":257,"difficulty":250},"act-014",[7,49,26,245],"Que se passe-t-il quand deux ondes sonores identiques se superposent en **opposition de phase** (crête contre creux) ?",[243],"Elles s'annulent : interférence destructive, le son est plus faible (voire nul)","Chaque onde \"comble\" le creux de l'autre : leurs amplitudes se soustraient au lieu de s'ajouter.",{"id":259,"tags":260,"question":262,"dependsOn":263,"quick_answer":264,"details":265,"difficulty":158},"act-015",[7,49,26,245,261],"applications","Sur quel principe reposent les casques à **réduction de bruit active** ?",[252],"L'interférence destructive","Le casque capte le bruit ambiant et génère une onde identique mais en opposition de phase : les deux s'annulent avant d'atteindre l'oreille.",{"id":267,"tags":268,"question":270,"dependsOn":271,"quick_answer":272,"details":273,"difficulty":274},"act-016",[7,49,26,269,119],"diffraction","Pourquoi entend-on surtout les **graves** à travers un mur, et peu les **aigus** ?",[117,152],"Les grandes longueurs d'onde (graves) contournent mieux les obstacles","C'est le phénomène de **diffraction** : une onde contourne d'autant mieux un obstacle que sa longueur d'onde est grande par rapport à lui.\n\nLes graves (grande $\\lambda$) diffractent facilement ; les aigus (petite $\\lambda$) sont surtout réfléchis ou bloqués.",8,{"id":276,"tags":277,"question":279,"dependsOn":280,"answer":281,"details":282,"difficulty":250},"act-017",[7,49,26,278],"doppler","Pourquoi le son d'une **sirène** change-t-il de hauteur quand le véhicule te dépasse ?",[140],"**Effet Doppler** : quand la source se rapproche, les ondes sont \"compressées\" → fréquence perçue plus **haute**. Quand elle s'éloigne, elles sont \"étirées\" → fréquence perçue plus **basse**.","La fréquence réellement émise par la sirène ne change pas : c'est le mouvement relatif de la source par rapport à toi qui modifie la fréquence perçue.","ok",null,1784403501430]