Sons et instruments de musique – Terminale S – Cours

Cours de tleS – Sons et instruments de musique – Terminale S

Un instrument de musique est constitué d’un oscillateur mécanique pouvant être mis en vibration et d’un système mécanique pouvant entrer en résonance pour des fréquences déterminées.

Définitions

Chanterelle : corde produisant les sons les plus aigus du violon.

Corde vibrante: corde élastique fixée à ses extrémités et mise en vibration selon certains modes propres de vibration.

Fibre bouchée à une extrémité: cavité cylindrique produisant un son de fréquence fondamentalement déterminée par sa longueur.

Masse linéique: rapport entre masse et longueur de la corde vibrante.

Résonateur de Helmholtz: cavité creuse surmontée d’un col cylindrique.

Instruments à corde : violon, guitare, harpe …

  • La vitesse de propagation d’une onde mécanique le long d’une corde de masse 1inéique µ, dont la tension est F, est donnée par :

Avec V en m.s-1 ;  F en N et µ en kg.m-1.

  • Un système d’ondes stationnaires s’établit sur une corde de longueur L fixée à ses deux extrémités si :

Avec n est nombre entier, λ longueur d’onde, f la fréquence de vibration de la corde qui correspond à la fréquence des ondes sonores émises.

n = 1 est le son fondamental (ou harmonique de rang 1) de fréquence.

  • Les autres valeurs de n correspondent aux harmoniques de rangs supérieurs.

Instruments à vents : saxophone, clarinette, flûte, trompette, orgue….

  • Un système d’ondes stationnaires s’établit dans une colonne d’air.
  • À une extrémité ouverte, on a un nœud de pression (ventre de déplacement).
  • À une extrémité fermée, on a un ventre de pression (nœud de déplacement).

Exemple : les fréquences pouvant être émises par un tuyau de longueur L ouvert à ses deux extrémités sont données par :

Instruments à percussion : grosse caisse, tambourin, xylophone, timbales…

L’émission sonore résulte de la frappe d’une membrane ou d’un matériau résonant.

 



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Tables des matières Instruments musique - Spécialité - Physique - Chimie : Terminale S – TS