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| − | {{Group Details | + | {{Tuto Details |
| − | |group-logo=Group-Transmission_du_son_T_l_phone_banane.jpg | + | |Main_Picture=Paille_à_son_IMG_20190330_152344-min.jpg |
| − | |group-banner=Group-Transmission_du_son_Onde_sonore_HF.jpg | + | |Licences=Attribution (CC-BY) |
| − | |group-description=Si tu as réalisé le parcours “La naissance du son”, alors maintenant tu sais ce qu’est un son et comment il est produit. Si ce n’est pas le cas, nous te conseillons de suivre ce parcours avant de commencer celui-ci ;). | + | |Description=Peut-on faire siffler une paille ? |
| − | Cette fois-ci c’est sûr, tu sais que le son est une vibration ! Mais sais-tu comment le son se propage ? Comment arrive-t-il à nos oreilles ? Et entend-on un son de la même manière selon son support de transmission ?
| + | |Disciplines scientifiques=Acoustics, Physics |
| − | Le matériel nécessaire pour tout le parcours : beaucoup de ficelle (entre 4 et 5 m), 1 cuillère en métal (ou 1 fourchette), 2 pots de yaourt (ou 2 gobelets), 2 ballons de baudruche, de l’eau.
| + | |Difficulty=Easy |
| − | |GroupAge=À partir de 5 ans | + | |Duration=5 |
| − | |GroupDuration=45 min | + | |Duration-type=minute(s) |
| | + | |Tags=musique, soufle, vibrations, paille, son |
| | }} | | }} |
| − | {{Group Tabs | + | {{Introduction}} |
| − | |group-long-description=Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences. | + | {{Materials |
| | + | |ItemList={{ItemList |
| | + | |Item=Paille |
| | + | }}{{ItemList |
| | + | |Item=Ciseaux |
| | + | }} |
| | + | }} |
| | + | {{Tuto Step |
| | + | |Step_Title=Réunir le matériel |
| | + | |Step_Content=*une paille en plastique |
| | + | *une paire de ciseaux |
| | + | |Step_Picture_00=Paille___son_IMG_20200330_174025-min.jpg |
| | + | }} |
| | + | {{Tuto Step |
| | + | |Step_Title=Préparer l'expérience |
| | + | |Step_Content=Prends la paille entre les doigts et aplatis un des bouts de la paille: pince fort pour que les deux parois se rapprochent. |
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| − | ===Activité 1 : La cuillère cloche=== | + | Avec les ciseaux, coupe en biseau le bout de la paille aplatie, comme si tu voulais faire un bec d'oiseau (puisque eux aussi sifflent). |
| − | Te souviens-tu avoir déjà entendu le son d’une grosse cloche venant d’une église ou d’un temple ? Penses-tu pouvoir obtenir le même son avec une cuillère ou une fourchette ?
| + | |Step_Picture_00=Paille___son_IMG_20200330_174059-min.jpg |
| | + | |Step_Picture_01=Paille___son_IMG_20200330_174110-min.jpg |
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| | + | }} |
| | + | {{Tuto Step |
| | + | |Step_Title=Réaliser la manipulation |
| | + | |Step_Content=Il ne te reste plus qu'à souffler sur le bec d'oiseau pour sortir un son ! N'hésite pas à aplatir de nouveau le biseau et à le pincer avec les lèvres. |
| | + | |Step_Picture_00=Paille___son_IMG_20200330_174247-min.jpg |
| | + | |Step_Picture_01=Paille_à_son_IMG_20190330_152635-min.jpg |
| | + | }} |
| | + | {{Tuto Step |
| | + | |Step_Title=Pour aller plus loin |
| | + | |Step_Content=Tu peux également raccourcir la longueur de la paille (attention à bien découper la partie inférieur du sifflet) et/ou percer deux ou trois trous (de 2 ou 3 mm de diamètre) sur le dessus de la paille pour utiliser ta paille comme une flûte. |
| | + | |Step_Picture_00=Paille___son_IMG_20200330_174256-min.jpg |
| | + | |Step_Picture_01=Paille___son_IMG_20200330_174601-min.jpg |
| | + | }} |
| | + | {{Notes |
| | + | |Observations=Un son ou plusieurs sons se produisent lorsque l'on souffle dans la paille. |
| | + | |Avertissement=* L'embout découpé n'est pas assez aplati |
| | + | * Bien mettre ses lèvres sur le bec, ne pas enfoncer trop la paille dans la bouche |
| | + | * Si en soufflant aucun son ne sort, essaye de bien pincer tes lèvres pour que les deux lamelles soit vraiment proches |
| | + | * Si le bec n'est pas assez long, les parois ne bougent pas |
| | + | |Explanations=Le son est une vibration de l'air. L'air expiré par la bouche est comprimé, "serré" par ces lamelles, alors l'air vibre et un son est produit. |
| | | | |
| − | Choisis tout d’abord une base dure, comme le bord d’une table par exemple, et tape une première fois ta cuillère ou ta fourchette dessus. Quel son fait-elle ? Maintenant suis l’expérience pour comparer.
| + | Si l’on modifie la taille de la paille, le son aura plus ou moins d’espace pour résonner. On remarque que plus on raccourcit la paille plus le son est aigu. La longueur de la paille influe sur la fréquence (note), exactement comme pour une flûte.<br /> |
| | + | |Deepen=<u>Qu'est-ce qu'un son ?</u> |
| | | | |
| | + | Un son est une sensation auditive engendrée par une onde acoustique (Dictionnaire ''Larousse''). Une onde acoustique ou sonore correspond à la propagation de perturbations mécaniques dans un milieu élastique (ici l'air). Cette perturbation est perçue par un système auditif : par exemple chez l'humain, ce sont les oreilles qui nous permettent de capter les ondes sonores. |
| | | | |
| − | Clique ici pour suivre l'expérience : [[Cuillère cloche|c<u>uillère cloche</u>]]
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| − | As-tu bien senti la ficelle vibrer sur tes doigts ? Et la partie supérieure de ton corps, tu penses qu’elle a vibré ? On ne croirait pas, mais une partie oui !
| + | <u>La fréquence</u> |
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| | + | La fréquence correspond au nombre de vibrations par seconde : s'il y en a peu on entend un son grave, s'il y en a davantage on entend un son aigu. On exprime la fréquence en Hertz (Hz). |
| | + | |Applications=Les humains ont aussi leur propre instrument : la voix. |
| | | | |
| − | À l’instant, tu as posé à l’aide de tes doigts chaque extrémité de la ficelle directement sur tes tempes, et si tu essayais d’enrouler la ficelle un tout petit peu plus loin sur tes doigts pour appuyer uniquement ces derniers à côté de tes oreilles. Eh oui, on entend encore la cloche ?! Les os sont des éléments denses de notre corps. Ainsi, les os de tes doigts reçoivent les vibrations de la ficelle pour les retransmettre aux os de ton crâne qui eux-mêmes font vibrer tes oreilles… mais quoi dans tes oreilles ? Le tympan !
| + | En sortant des poumons, l'air circule par la tranchée puis le larynx, où il rencontre les cordes vocales. Le larynx étant plus étroit que la trachée, l'air accélère créant un changement de pression: les cordes vocales se rapprochent, puis se ré-ouvrent. La répétition de ce phénomène d'ouverture et de fermeture permet la vibration des cordes vocales. |
| − | <br />''[https://fr.wikibooks.org/wiki/Neurosciences/L%27audition (source)]''{{#annotatedImageLight:Fichier:Group-Transmission du son Schema-Oreille.jpg|0=400px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/8/8b/Group-Transmission_du_son_Schema-Oreille.jpg|href=./Fichier:Group-Transmission du son Schema-Oreille.jpg|resource=./Fichier:Group-Transmission du son Schema-Oreille.jpg|caption=|size=400px}}<br />{{Info|La réception du son se fait en 3 parties : l’oreille externe, l’oreille moyenne et l’oreille interne. C’est dans l’oreille moyenne que ça vibre, et ça commence par le tympan. C’est une membrane très fine, qui sépare l’oreille externe de l’oreille interne, et qui reçoit les vibrations de l’onde sonore. Les vibrations du tympan permettent d’actionner trois petits os, tellement petits qu’on les appelle des osselets, qui se mettent en mouvement l’un après l’autre pour ensuite transmettre le son à l’oreille interne.}}
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| − | Pour en savoir plus, regarde cette vidéo de l’émission "[https://www.youtube.com/watch?v=eTNK-arU8fo C’est pas sorcier]".
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| | + | Cette vibration est à l’origine du son : si tu mets ta main sur ta gorge en faisant « haaaaaaa » tu peux sentir les vibrations de tes cordes vocales. La fréquence du son dépend de la contraction du larynx qui modifie les plis vocaux. |
| | + | |Related=Expériences sur l'acoustique : |
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| − | La vibration de la ficelle transmise à tes os a permis de faire vibrer directement ton tympan. Si on essayait d’entendre sans coller la ficelle ou nos doigts à nos oreilles ?! Comment pourrait-on faire ?
| + | [[Sonnerie anti-jeune]] |
| − | <br />
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| − | ===Activité 2 : Le téléphone sans électricité===
| + | [[Cuillère cloche]] |
| − | Jusqu’où entendons-nous un son clairement ? Avec un acolyte séparez-vous en vous éloignant le plus possible. Essaie de lui transmettre un message en parlant avec la voix la plus basse possible. Il n’entend pas ? Parfait !
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| − | D’habitude, comment communiques-tu oralement avec ta famille ou tes amis quand ils sont loin ? Avec un téléphone par exemple ! Si ton téléphone n’est plus chargé et que tu n’as plus d’électricité, comment pourrais-tu faire pour envoyer un message oral à voix basse à ton acolyte qui est de l’autre côté de la pièce ?
| + | [[Accorder un verre]] |
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| − | Clique ici pour suivre l’expérience : [[Téléphone sans électricité]]
| + | [[Boite à sons|Boîte à son]] |
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| | + | [[Faire de la musique avec un Kazu|Faire de la musique avec un kazu]] |
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| − | On a vu que lorsque le son passe par une matière plus dense que l'air, telle que celle de la ficelle, on peut l’entendre plus fort. On a vu que la matière de la ficelle peut transmettre la vibration à un autre objet tel qu’un pot de yaourt qui va concentrer cette vibration grâce à sa forme pour la transmettre de nouveau dans l’air. Mais où pourrait-on mieux percevoir un son que dans l’air sans ficelle et sans téléphone ?
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| | <br /> | | <br /> |
| | + | |Animation=Défi : avec le matériel que vous avez sur la table, comment fabriquer un instrument de musique ? |
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| − | ===Activité 3 : La propagation du son dans l’eau=== | + | Amener les participants à réfléchir sur les instruments qu'ils connaissent et comment ils fonctionnent. Possibilité de les aiguiller avec un indice : nous pouvons fabriquer un sifflet avec une paille, connaissez-vous un animal qui siffle ? |
| − | Te souviens-tu avoir déjà eu la tête sous l’eau ? Te rappelles-tu y avoir entendu quelque chose ?
| + | |Notes=Explications sur le son et la fréquence : |
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| | + | https://fr.vikidia.org/wiki/Son |
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| − | Vérifions tes souvenirs avec cette expérience : [[Propagation du son dans l'eau et l'air|ballon d’eau, ballon d’air]]
| + | https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-onde-sonore-15526/ |
| − | <br />
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| − | ===Usage dans la vie quotidienne===
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| − | '''Le téléphone, du son que l’on entend de loin'''
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| − | Le téléphone, quelle merveilleuse invention pour pouvoir communiquer rapidement ! Mais comment sont transmises les vibrations ? Par voie électrique ! Dans un téléphone une membrane reçoit les vibrations de ta voix, et ces vibrations actionnent un mécanisme qui les transforment en charges électriques.
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| − | Si tu as 30 min devant toi, regarde l’émission [https://www.youtube.com/watch?v=5IHxRNEpXsg <u>C’est pas sorcier</u>] pour en savoirs plus.
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| − | Et voici une vidéo beaucoup plus courte pour introduire l’histoire de cette invention sur le site [https://www.lumni.fr/video/qui-a-invente-le-telephone-fixe <u>Lumni</u>].
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| − | '''Échographie, des ondes sonores qui nous permettent de voir'''
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| − | Un jour Ian Donald, gynécologue anglais, a découvert que l'on pouvait visualiser l'intérieur de l'utérus à l'aide d'une célèbre technologie : l'échographie, alors utilisée pour repérer les sous-marins grâce aux ultrasons.
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| − | Les ultrasons sont des sons que l’oreille humaine ne peut pas entendre. Il s’agit de sons qui sont très aiguës, tellement aiguës qu’on ne peut les percevoir.
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| − | {{Info|Les techniques d’imageries médicales, telles que les radiographies, font souvent appel à un autre type d’onde, mais celles-ci pouvant être dangereuses pour le foetus, sont interdites aux femmes enceintes, sauf cas exceptionnel.
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| − | L'échographie, faisant appel aux ondes sonores, ne présente absolument aucun risque pour l’organisme. Elle est donc préconisée pour visualiser plusieurs types de tissus et dans certains cas complète les radiographies.}}
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| − | Lors d’une échographie on envoie un son qui sera renvoyé avec plus ou moins d’intensité.
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| − | L’eau laisse entièrement passer le son, et le sang, étant composé à 90% d’eau, apparaît en noir. À l’inverse les autres tissus du corps tel que les muscles ou les os seront plutôt perçus en blanc. L’échographie, comme son nom l’indique, fonctionne ainsi avec les échos que vont créer les tissus du corps.
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| − | ===Histoire des sciences===
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| − | '''L’histoire du téléphone'''
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| − | L’étymologie du mot téléphone, c’est-à-dire son origine, vient du grec ancien avec ''tễle ''signifiant “loin” et ''phônế ''signifiant “voix”.
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| − | C’est au 19e siècle (XIXe s.) qu’apparaît la première forme du téléphone électrique, mais avant cela, des scientifiques se sont penchés sur la transmission mécanique du son afin de communiquer à longue distance. Deux siècles plus tôt, en 1665 en angleterre, un brevet de téléphone acoustique à câble tendu est attribué au physicien Robert Hooke, une des grandes figures des sciences expérimentales du 17e siècle (XVIIe s.). En 1667, il obtient un autre brevet pour le même dispositif avec la version à corde tendue. Mais comme tu l’as remarqué avec le yaourtophone, ce dispositif a ses contraintes, et par conséquent ses limites de distance. Le siècle suivant, d’autres scientifiques et érudits travaillent sur le sujet et arrivent au tube acoustique. Le philosophe anglais Jérémy Bentham théorise la construction d’un réseau de tuyaux acoustiques. Ces recherches, intégrant un projet d’architecture, ont pour objectif de servir le milieu carcéral (les prisons) pour que les gardiens puissent communiquer avec les détenus. Un réseau est également pensé pour la communication entre le gardien chef et ses subordonnés (personnes sous son autorité). En 1793, Jérémy Bentham propose d’étendre l’utilisation de ce procédé acoustique dans les domaines administratif et militaire. Le réseau de tuyaux acoustiques se développe particulièrement sur les grands bateaux. Certains navires militaires conservent aujourd’hui ce dispositif de communication.
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| − | Pour en savoir plus, tu peux aller sur la page de ce site, édité par un historien, sur l’[https://www.histv.net/jeremy-bentham <u>Histoire de la télévision</u>].
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| − | L’invention du téléphone électrique est attribué en 1876 à l’ingénieur et scientifique Alexander Graham Bell, alors qu’il vit aux États-Unis. L’année suivante, il le commercialise en fondant la compagnie téléphonique Bell. Pour cette invention, l’obtention du brevet par Alexander Graham Bell a été dès le début un sujet de querelle juridique. La même année, Élisha Gray se revendique comme l’inventeur du téléphone électrique. En 1887, c’est au tour de l’inventeur italio-américain Antonio Meucci d’intenter un procès pour l’annulation du brevet obtenu par Bell, avec notamment pour preuve sa demande provisoire de brevet déposée en 1871. Le procès dure trop longtemps et prononce un non-lieu en 1897 alors que le brevet d’invention tombe dans le domaine public. Cependant, en 2002, la Chambre des représentants des États-Unis reconnaît l’importance des travaux de Meucci et retire la paternité de l’invention du téléphone à Bell. L’histoire des sciences et des techniques est pleine de rebondissements !
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| − | Pour en savoir plus, tu peux aller faire un tour sur cette page [https://fr.wikipedia.org/wiki/Chronologie_du_t%C3%A9l%C3%A9phone <u>wikipédia</u>].
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| − | ===Lien vers des parcours similaires===
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| − | Si tu as suivi nos conseils, tu l’as déjà réalisé : [[Group:La naissance du son#Exp%C3%A9riences|<u>La naissance du son</u>]]
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| | <br /> | | <br /> |
| − | |GroupObjectif=Grâce à cette expérience tu vas pouvoir : | + | }} |
| − | | + | {{Tuto Status |
| − | *Comprendre la propagation d’une onde sonore et ainsi son mode de transmission.
| + | |Complete=Published |
| − | *Comprendre qu’une onde sonore peut être transmise par différents supports.
| |
| − | *Comprendre que la perception du son est différente selon le support de propagation.
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| | }} | | }} |
Peut-on faire siffler une paille ?
Auteur 
Antenne64 NASU | Dernière modification 22/05/2020 par Bolido
Durée
5 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Acoustique, Physique
Peut-on faire siffler une paille ?
Durée
5 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Acoustique, Physique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)
musique, soufle, vibrations, paille, son
Paille_à_son_IMG_20190330_152344-min.jpg
Étape 1 - Réunir le matériel
- une paille en plastique
- une paire de ciseaux
Étape 2 - Préparer l'expérience
Prends la paille entre les doigts et aplatis un des bouts de la paille: pince fort pour que les deux parois se rapprochent.
Avec les ciseaux, coupe en biseau le bout de la paille aplatie, comme si tu voulais faire un bec d'oiseau (puisque eux aussi sifflent).
Étape 3 - Réaliser la manipulation
Il ne te reste plus qu'à souffler sur le bec d'oiseau pour sortir un son ! N'hésite pas à aplatir de nouveau le biseau et à le pincer avec les lèvres.
Étape 4 - Pour aller plus loin
Tu peux également raccourcir la longueur de la paille (attention à bien découper la partie inférieur du sifflet) et/ou percer deux ou trois trous (de 2 ou 3 mm de diamètre) sur le dessus de la paille pour utiliser ta paille comme une flûte.
Observations : que voit-on ?
Un son ou plusieurs sons se produisent lorsque l'on souffle dans la paille.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- L'embout découpé n'est pas assez aplati
- Bien mettre ses lèvres sur le bec, ne pas enfoncer trop la paille dans la bouche
- Si en soufflant aucun son ne sort, essaye de bien pincer tes lèvres pour que les deux lamelles soit vraiment proches
- Si le bec n'est pas assez long, les parois ne bougent pas
Explications
Le son est une vibration de l'air. L'air expiré par la bouche est comprimé, "serré" par ces lamelles, alors l'air vibre et un son est produit.
Si l’on modifie la taille de la paille, le son aura plus ou moins d’espace pour résonner. On remarque que plus on raccourcit la paille plus le son est aigu. La longueur de la paille influe sur la fréquence (note), exactement comme pour une flûte.
Plus d'explications
Qu'est-ce qu'un son ?
Un son est une sensation auditive engendrée par une onde acoustique (Dictionnaire Larousse). Une onde acoustique ou sonore correspond à la propagation de perturbations mécaniques dans un milieu élastique (ici l'air). Cette perturbation est perçue par un système auditif : par exemple chez l'humain, ce sont les oreilles qui nous permettent de capter les ondes sonores.
La fréquence
La fréquence correspond au nombre de vibrations par seconde : s'il y en a peu on entend un son grave, s'il y en a davantage on entend un son aigu. On exprime la fréquence en Hertz (Hz).
Applications : dans la vie de tous les jours
Les humains ont aussi leur propre instrument : la voix.
En sortant des poumons, l'air circule par la tranchée puis le larynx, où il rencontre les cordes vocales. Le larynx étant plus étroit que la trachée, l'air accélère créant un changement de pression: les cordes vocales se rapprochent, puis se ré-ouvrent. La répétition de ce phénomène d'ouverture et de fermeture permet la vibration des cordes vocales.
Cette vibration est à l’origine du son : si tu mets ta main sur ta gorge en faisant « haaaaaaa » tu peux sentir les vibrations de tes cordes vocales. La fréquence du son dépend de la contraction du larynx qui modifie les plis vocaux.
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Expériences sur l'acoustique :
Sonnerie anti-jeune
Cuillère cloche
Accorder un verre
Boîte à son
Faire de la musique avec un kazu
Éléments pédagogiques
Pistes pour animer l'expérience
Défi : avec le matériel que vous avez sur la table, comment fabriquer un instrument de musique ?
Amener les participants à réfléchir sur les instruments qu'ils connaissent et comment ils fonctionnent. Possibilité de les aiguiller avec un indice : nous pouvons fabriquer un sifflet avec une paille, connaissez-vous un animal qui siffle ?
Sources et ressources
Explications sur le son et la fréquence :
https://fr.vikidia.org/wiki/Son
https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-onde-sonore-15526/
Dernière modification 22/05/2020 par user:Bolido.
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