La Physique-Chimie autrement

En 1738, l'Académie française charge l'abbé Nollet de déterminer avec précision la vitesse du son. De nuit, on tire un coup de canon depuis la tour Montlhéry. Sur la butte Montmartre à 28 km de là, la lumière du coup de feu est vue instantanément et le « BANG » est entendu un moment plus tard. La vitesse rapportée à l'Académie est de 337,2 m/s.

• Un smartphone connecté.
• Une application servant de sonomètre.

Si le son émis est trop fort, notre oreille interne peut être irrémédiablement abimée. C'est pourquoi elle dispose du « réflexe stapédien » : elle peut se contracter pour limiter le niveau sonore reçu par le tympan.
On appelle « pollution sonore » l'ensemble des bruits de fond que l'on ne peut pas éliminer.

Étapes de la fabrication :

Installe l'application sur ton smartphone et mesure l'intensité du niveau sonore où et quand tu veux !

Compare les valeurs obtenues avec l'échelle ci-contre.

Des questions à se poser :

1. Qu'est-ce que le « réflexe stapédien » qui apparait sur l'échelle ?

2. Qu'appelle-t-on la « pollution sonore » ?

Le principe de fonctionnement du microphone s'appuie sur la nature du son. Il s'agit d'une vibration mécanique de la matière : le son correspond aux mouvements de va-et-vient rapides des particules qui constituent l'air. Le microphone est donc conçu pour convertir cette vibration de l'air en un signal électrique qui sera ensuite facile à exploiter.
Le défi est le suivant : comment convertir une vibration mécanique en un signal électrique ?

La première étape consiste à suivre la manière dont l'air vibre à l'aide d'une membrane fine et mobile. Au contact des molécules de l'air, et donc soumise à leur action, cette membrane suit et reproduit les allées et venues de l'air qui la touchent.
La seconde étape consiste à répercuter ces changements de position de la membrane sur la manière dont le courant circule dans un circuit électrique. La membrane est donc intégrée dans un dipôle qui modifie la circulation du courant en fonction des mouvements de la membrane.
Au bout du compte, la vibration mécanique de l'air (le son) est convertie en signal électrique.