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Sujet Le son : phénomènes physiques et physiologiques (ou psychoacoustiques)

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Sujet de la discussion Le son : phénomènes physiques et physiologiques (ou psychoacoustiques)
Le but de ce sujet est de discuter des phénomènes liés à la nature du son, c'est à dire du mouvement périodique de l'air, de la propagation des ondes, réflexions, interférences etc...

Et aussi, car les discussions sont souvent liées : de la perception de ces sons par nos oreilles (ou l'interprétation que notre cerveau en fait).

[ Dernière édition du message le 19/08/2011 à 14:57:19 ]

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Oui, j'entendais par tasse le couple tasse+liquide.

A noter que ca marche moins bien avec du café normal (sans mousse). Ca accréditerai la thèse des bulles.

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bravo

Citation :

Pourquoi lorsqu'on tapote avec la cuillère une tasse dans laquelle on vient de verser de l'eau chaude sur du café instantané, le choc de la cuillère produit un son dont la fréquence augmente au cours du temps ?

Lorsqu'on verse de l'eau chaude sur du café instantané, des bulles d'air sont libérées dans l'eau. A mesure que le temps passe, les bulles disparaissent. Or, la présence des bulles dans l'eau modifie la fréquence de résonance du système constitué par la tasse + son contenu. La présence des bulles abaisse la fréquence de résonance car les bulles augmentent la compressibilité de l'eau.

 

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Citation de oxyde31 :

le liquide tourne la surface est plus étendu car il se forme un conne

On dit qu'il se forme une conne. Dommage, s'il s'y formait un cône, je suis certain qu'il y aurait des débouchés ! mrgreen

JM

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Tu peux le faire avec de l'eau dans un verre (sans mousse), sans le faire tourner (juste en penchant le verre), et en tapotant le verre du côté extérieur de la parois. Ça marche très bien.

La frappe de la cuillère sur le verre est un choc qui se comporte "comme une impulsion de Dirac". Ce que tu entends c'est la réponse impulsionnelle mécanique du système { verre + liquide }.

Le verre se met à vibrer de la même manière qu'une cloche (des ondes solidiennes le parcours) et excite à son tour l'air ambiant (le son arrive à nos oreilles). Ce que l'on attend c'est, a priori, la fréquence de résonance du système { verre + liquide }.
https://www.msu.edu/~carillon/batmbook/chapter5.htm

Or, sans vraiment chercher à modéliser le système, les fréquences de résonance du verre ne sont pas libres et la hauteur d'eau sur la parois va les déplacer (en absorbant / amortissant une partie de ces vibrations le long de la parois), exactement de la même façon que tes doigts change la fréquence de résonance des cordes d'une guitare (j'imagine que tu sais qu'avec une guitare tu n'as même pas besoin d'appuyer la corde sur les frettes et que simplement poser ton doigt sur la corde sur des longueurs clefs suffit à imposer et à modifier les modes de vibration de la corde ; genre à la moitié de la corde, aux 2/3).


Quand tu touilles ton café, sa hauteur monte le long des parois et ça suffit à faire varier les modes de résonance de la tasse.
Les modes vibratoires transverses pour un cylindre (la tasse vue de dessus, en plus simple) :
http://www.kettering.edu/physics/drussell/Demos/radiation/cylmodes.gif

Quand la hauteur du café est haute dans la tasse, seuls les modes de gauche sont possibles.
Quand la hauteur descend, les modes les plus à droites deviennent possibles.

[ Dernière édition du message le 23/08/2011 à 18:27:23 ]

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http://img522.imageshack.us/img522/6245/iconbravocopievo5vn2.gif

Putée, ca c'est de la réponse.

Si j'ai bien compris, c'est pas un changement de fréquence fondamentale, mais d'harmoniques .
J'ai bon ?
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La tasse peut vibrer suivant plusieurs modes mais la hauteur d'eau en impose un particulier (comme quand tu fais des harmo sur une guitare).

Tu grattes la grosse corde, libre, elle fait un miiiii.

Tu grattes la corde en posant ton doigt à mi longueur sans exercer de pression, juste en le posant, la corde vibre dans un mode différent. Un mi à l'octave supérieur, juste parce que tu lui as "interdit" de bouger au milieu au début (et la corde continue de vibrer de cette façon même quand tu enlèves ton doigt).
https://www.dailymotion.com/video/x3a39r_lecon-sur-les-harmoniques-artificie_music

Les zikos appellent ceci des "harmoniques artificielles", mais il s'agit bien de modes de vibrations "naturels" de la corde avec des "conditions aux limites" différentes (ceux qui ont déjà travaillé sur l'équation du télégraphistes ou de la corde vibrante doivent voir que quoi je parle ; pour les autres je présente par avance mes excuses pour ce jargon de physicien obscur... mais je ne sais pas le dire plus simplement :??: nerd je suis, comme Yoda je parle).


Je pense que le liquide joue le même rôle que le doigt posé sur la corde : sa hauteur impose les modes de vibration de la parois de la tasse (parmi ceux possibles).

[ Dernière édition du message le 23/08/2011 à 18:52:51 ]

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Et ca peut se conjuguer avec l'histoire des bulles qui ralentissent l'onde ?
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Hmmmpffff

Honnêtement, l'histoire de la propagation du son dans les bulles je n'y crois pas trop (et c'est un euphémisme :-p ).
Ce que l'on entend c'est la vibration de l'air imposée par la vibration de la parois du verre ; l'onde émise par le côté extérieur de la parois ne passe pas par le liquides (et les bulles) et c'est sans doute par là qu'il y a la plus grande partie de l'émission sonore.

Fais un essai avec de l'eau dans un verre en le penchant pour faire varier la hauteur de verre en contact avec le liquide. Tape avec une cuillère sur l'extérieur du verre :
- Il n'y a pas de bulles,
- Le liquide n'est pas en rotation,
- Le phénomène se produit quand-même : la fréquence du son change avec l'inclinaison du verre.


La rotation du liquide fait varier sa hauteur sur les parois ; je pense que c'est ceci qui est vraiment à l'origine de la variation de la fréquence (de résonance de la tasse et donc de la fréquence du son émis).

[ Dernière édition du message le 23/08/2011 à 19:04:06 ]

120

Test réussi, explication éprouvée. Bravo à toi, et merci.

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