Le son est-il audible de la même manière à travers tous les matériaux ?
Difficulté
Facile
Durée
5 minute(s)
Disciplines scientifiques
Acoustique, Physique
- Matériel et outils
Ballon de baudruche 
Un ballon gonflable fait d'une membrane en caoutchouc qui se tend quand on souffle dedans.
Eau 
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Étape 1 - Réunir le matériel
- 2 ballons de baudruche
- De l'eau
Étape 2 - Préparer l'expérience
Remplis un premier ballon d'eau jusqu'à ce qu'il soit de la taille d'un melon et le fermer. Pour pouvoir le remplir plus facilement, tu peux le gonfler d'air une première fois pour détendre le plastique.
Gonfle le deuxième ballon d'air de façon à ce qu'il ait la même taille que celui remplit d'eau.
Étape 3 - Réaliser la manipulation
Mettre le ballon plein d’air contre son oreille et tapoter avec ces doigts.
Qu'entends-tu ?
Prendre le ballon rempli d'eau et le mettre contre son oreille pour tapotter dessus de la même façon.
Est-ce différent ?
Étape 4 - Pour aller plus loin
Essaye maintenant de coller ton oreille sur le bois de la table et demande à quelqu'un de tapoter doucement sur cette table à l'autre bout.
Qu'entend-tu ?
Tu peux répéter l’opération avec plein de matériaux différents (sur l'assise du canapé, sur le mur, sur le sol, sur ton lit, sur un tapis, sur ton bras, etc.). Comment pourrais-tu les classer en fonction de leur efficacité à transmettre le son ?
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Le même tapotement n’est pas entendu avec la même puissance. On entend le son plus fort dans le ballon d’eau.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Si on ne tapote pas de la même façon sur les deux ballons, on peut avoir l'impression qu'il n'y a pas de différence ou que c'est le ballon d'air qui transmet le son plus fort.
Explications
Le son ne se déplace pas de la même façon dans l’air et dans l’eau, donc on n’entend pas le même son pour le même tapotement. C'est le cas pour toutes les autres matières, du bois au béton, en passant par tous les gazes, les liquides et les solides.
Plus d'explications
Le son n’est pas quelque chose d’immatériel, c’est une onde (ou vibration), c’est-à-dire un déplacement de matière. Selon la densité de la matière déplacée, la vibration aura plus ou moins de force. L'air est formé de minuscules molécules qui sont éloignées les unes des autres. Dans l'eau, les molécules, différentes de celle de l'air, sont plus rapprochées. Les vibrations du son se transmettent donc beaucoup mieux d'une molécule à une autre. Ainsi l'eau est plus dense que l'air et le son y circule mieux.
Pour visualiser une onde, il est possible de lancer un caillou sur un plan d’eau. On observe ensuite des vagues à la surface. Le son se déplace exactement de la même manière mais à des vitesses bien plus élevées.
Vitesse du son dans l'air : 340 mètres par seconde – 1224 km/h
Vitesse du son dans l'eau : 1500 mètres par seconde – 5 400 km/h - dans l’eau)
Plus d'explication sur le son : https://fr.wikipedia.org/wiki/Son_(physique)
Applications : dans la vie de tous les jours
Le son se propage donc plus facilement et plus rapidement dans l’eau. C’est pour cela que, quand on est dans son bain et qu'on met la tête sous l'eau, les sons de la maison sont amplifiés.
C'est aussi pour ça que les cétacés peuvent communiquer sur plusieurs centaines de kilomètres (jusqu’à 800 km).
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Expériences sur le Wikidébrouillard :
- Cuillère cloche
- Paille à son
- Sel qui danse
- Accorder un verre
- Transmission du son
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Comprendre ce qu’est le son
- Mettre en évidence que l’eau transmet mieux le son que l'air
Pistes pour animer l'expérience
Il est possible de lier cette expérience à d'autres afin de faire une séance sur le son. Avec une première partie sur la découverte du son comme une vibration puis la propagation de cette vibration dans différents milieux/matériaux.
Sources et ressources
Fiche assez complète sur le son
Encyclopédie de l'environnement : https://www.encyclopedie-environnement.org/physique/lemission-propagation-perception/
Dernière modification 7/04/2020 par user:E.gohier.
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