Fréquence d'un son, ultrasons, infrasons
Un son est produit par la vibration d'un objet (corde de guitare, membrane de haut-parleur, colonne d'air). Cette vibration se répète régulièrement : le son est périodique.
La fréquence $f$ est le nombre de vibrations effectuées par seconde. Plus $f$ est grande, plus le son est aigu ; plus $f$ est petite, plus il est grave.
L'oreille humaine perçoit les sons compris entre $20$ Hz et $20\,000$ Hz. En dehors de cette plage, les sons existent mais restent inaudibles pour nous.
- Infrasons ($f \lt 20$ Hz) : émis et perçus par les éléphants et les baleines ; produits aussi lors des séismes.
- Sons audibles ($20$ Hz $\le f \le 20\,000$ Hz) : perçus par l'oreille humaine.
- Ultrasons ($f \gt 20\,000$ Hz) : utilisés par les chauves-souris (écholocation) et les dauphins ; exploités en médecine (échographie) et dans les sonars.
- Lire la fréquence $f$ du son en Hz. Si on dispose de la période $T$, calculer d'abord $f = 1/T$.
- Comparer $f$ aux deux seuils : $20$ Hz et $20\,000$ Hz.
- Conclure : si $f \lt 20$ Hz → infrasound ; si $20 \le f \le 20\,000$ Hz → son audible ; si $f \gt 20\,000$ Hz → ultrason.
- Confondre fréquence élevée (son aigu) et intensité sonore élevée (son fort) : ce sont deux grandeurs indépendantes.
- Oublier l'unité : $f$ se donne en hertz (Hz) et $T$ en secondes (s).
- Inverser la formule : on écrit $T = 1/f$, jamais $T = f$.