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Activités sur la thématique du son

Activités et expériences pour entendre, découvrir et voir le son

Quelques questions pour amorcer une réflexion

C’est notre sens de l’ouïe qui nous permet principalement de percevoir les ondes sonores. Toutefois, il arrive que d’autres sens soient sollicités dans notre perception du son. Donnez des exemples où l’on perçoit des sons avec d’autres sens que l’ouïe? Est-il possible de voir un son?

Pistes de discussion

  • Il arrive que l’on ressente les vibrations causées par un son avec notre corps, par exemple lors d’un concert où la musique est très forte. On ressent aussi la vibration de notre propre voix lorsqu’on parle. On peut alors dire que c’est notre sens du toucher qui perçoit le son.
  • Lorsqu’un musicien joue d’un instrument à cordes, on peut voir les vibrations des cordes. Ce sont ces vibrations qui produisent les sons que nous entendons.
  • Dans une scène du célèbre film Le parc Jurassique, alors que les personnages se retrouvent à l’intérieur d’une voiture et qu’il fait très sombre, ceux-ci perçoivent l’arrivée du Tyrannosaure grâce à l’observation de vibrations dans un petit verre d’eau. On peut dire qu’ils ont vu le son, ou les vibrations,  produit par le dinosaure.

TROUVEZ L’ERREUR

Cette vidéo, tirée d’un film célèbre Star Wars, épisode VI : Le Retour du Jedi, contient une erreur. Pouvez-vous l’identifier?

Réponse

Il ne peut y avoir de son dans l’espace, les ondes sonores ont besoin d’un support mécanique pour être transmises. Pour se propager, une onde sonore doit le faire dans un milieu comme un gaz, un liquide ou un solide. C’est une erreur que l’on retrouve souvent dans les films de science-fiction, mais il faut tout de même admettre que des scènes d’action silencieuses seraient probablement moins excitantes à regarder.

UNE EXPÉRIENCE SIMPLE : LE CINTRE CHANTANT

L’expérience suivante permet de réaliser de façon surprenante que le son peut se propager de façon très efficace dans un milieu solide.

Pour fabriquer le montage, il suffit d’attacher deux ficelles longues d’environ 60 cm à un cintre métallique. On place ensuite l’extrémité libre de ces ficelles dans chaque oreille. En cognant le cintre contre un autre objet, le son de l’impact est transmis aux oreilles par les ficelles et non par l’air, ce qui permet de l’entendre beaucoup mieux. On montre ainsi que le son peut se propager dans divers matériaux, souvent mieux que dans l’air.

Démonstration du cintre chantant

Le tonoscope – une démonstration scientifique à fabriquer chez soi

Le tonoscope est un appareil simple à fabriquer qui te permettra de produire des formes étonnantes avec le son de ta voix. Vous trouverez tout le matériel pour le fabriquer à la maison. Il s’agit d’une version simplifiée de l’expérience classique des tables de Chladni, l’une des démonstrations scientifiques les plus impressionnantes à voir!

Le tonoscope

Quelques projets de démonstrations

Nous vous proposons quelques idées de démonstrations en lien avec le thème du son. Ces démonstrations sont simples à fabriquer, peu coûteuses et ne nécessitent que des matériaux facilement accessibles. Chaque montage est détaillé à l’intérieur d’une fiche qui contient toutes les informations nécessaires à la fabrication et l’utilisation.

Modèle de l’oreille externe

L’oreille, l’organe responsable de l’audition, possède des capacités exceptionnelles. Cette fiche fournit des informations permettant de fabriquer un modèle simple des structures formant l’oreille externe et de visualiser la vibration d’un tympan. Un tel modèle permettra d’aller au-delà des schémas anatomiques et offre l’opportunité aux élèves d’apprécier la grande sensibilité de l’oreille humaine.

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Modèle de l’oreille interne

L’humain est capable de différencier des sons dont la fréquence varie entre 20 Hz et 20 000 Hz avec une précision remarquable. Cette capacité à déterminer la hauteur d’un son est due en grande partie à un tout petit organe se trouvant dans l’oreille interne : la cochlée. Cette fiche fournit des informations qui permettront de fabriquer un modèle mécanique reproduisant certaines des caractéristiques fondamentales de la cochlée.

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Le résonateur d’Helmholtz

Lorsque vous soufflez à l’intérieur d’une bouteille par son goulot pour y produire un son, vous êtes en train d’utiliser le principe du résonateur de Helmholtz. Celui-ci est un dispositif, inventé au XIXe siècle s’appuyant sur la résonance de l’air dans une cavité, qui était utilisé pour analyser les sons selon leurs fréquences. Dans la démonstration proposée ici, nous utiliserons deux résonateurs de Helmholtz pour faire tourner un mobile comme s’il s’agissait d’une fusée qui se déplace grâce à l’éjection d’un fluide dans la direction opposée à son mouvement.

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Les vibrations de la voix

Lorsque l’on parle ou chante, nos cordes vocales produisent des vibrations qui se propagent dans l’air qui nous entoure. Grâce à ce montage, vous pourrez observer des formes surprenantes causées par ces vibrations. Cette expérience permet même de distinguer de façon visuelle certaines caractéristiques du son comme l’amplitude, la ou le timbre.

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Pour en apprendre davantage sur les liens entre la musique et les sciences

Du son à la musique : où créativité et sciences se rencontrent

Ce module de démonstration aborde le thème de la musique comme trame de fond pour présenter différents phénomènes liés à la nature du son, à sa perception et à son interprétation. La musique, comme ancrage culturel, nous nous permet de présenter les préoccupations ou les croyances qui avaient cours à certaines époques et qui ont permis de faire évoluer nos connaissances. La musique nous sert ainsi de prétexte pour faire des ponts entre arts, sciences et mathématiques, une autre façon d’illustrer les prouesses de la créativité humaine.

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