Le son au ralenti : une onde qu'on entend

Comment jouer à Le son au ralenti

1. Choisis un essai et lis sur la carte la fréquence ou le retard. Le son avance à 340 m/s.
2. Utilise λ = v ÷ f et T = 1 ÷ f pour les notes, et d = v·t pour le tonnerre et les échos.
3. Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. Les notes passent très ralenties ; le tonnerre et les échos en temps réel.
4. Compare les repères orange avec les compressions de l'air, ou avec l'endroit où se trouvent finalement l'orage ou la falaise.

Le son est une onde

Quand la membrane d'un haut-parleur ou une corde de guitare vibre, elle pousse l'air voisin et le comprime, puis recule et le laisse détendu. Chaque compression pousse l'air plus loin, si bien que les compressions se propagent vers l'extérieur, à environ 340 m/s dans l'air. L'air lui-même ne va nulle part : chaque morceau ne fait qu'aller et venir dans la direction où avance le son. Le son est donc une onde longitudinale, contrairement à une onde sur une corde, où la corde bouge de côté. La fréquence, c'est le nombre de compressions qui partent chaque seconde ; elle fixe la hauteur de la note, et l'on entend à peu près de 20 Hz à 20000 Hz. La période T = 1 ÷ f est le temps entre deux compressions, et la longueur d'onde λ = v ÷ f la distance qui les sépare. Les notes graves ont de longues ondes, de plusieurs mètres ; les plus aiguës, des ondes plus courtes qu'un doigt. Comme la lumière arrive presque aussitôt, le retard du tonnerre est le temps mis par le son pour te parvenir. Un écho, c'est du son qui rebondit : il parcourt donc la distance deux fois.

Un modèle d'apprentissage ciblé

Le son avance à 340 m/s, comme dans l'air à environ 15 °C, et rien ne se perd en chemin. Les notes sont ralenties par leur propre fréquence, si bien qu'une vibration dure une seconde à l'écran ; l'air est dessiné en points dont le va-et-vient est très agrandi. Le tonnerre et l'écho se jouent en temps réel ; on considère que l'éclair arrive instantanément, ce qui est vrai à quelques millionièmes de seconde près. La falaise renvoie tout le son. Une réponse à 2 % près est juste.