physique 203-nyc

CÉGEP LIMOILOU
DÉPARTEMENT DE PHYSIQUE
203-NYC-05
ONDES ET PHYSIQUE MODERNE
H2009
LABORATOIRE #2
VITESSE DU SON DANS L’AIR
1.—BUT DU LABORATOIRE
Déterminer la vitesse du son dans l’air en étudiant un système d’ondes stationnaires dans un tube de résonance.
2.—SCHÉMA DE MONTAGE
0
x
Sonomètre
Source
sonore
Tube de
résonance
Bouchon
mobile
3.—MATÉRIEL REQUIS





Tube de résonance.
Multimètre numérique utilisé comme fréquencemètre.
Générateur de fonctions.
Sonomètre.
Thermomètre.
4.—PROCÉDURE À SUIVRE

Effectuer le montage et ajuster le générateur pour une fréquence donnée (ex. 900 Hz). La tension de sortie
du générateur ne doit jamais dépasser 0.4 V alors que le sonomètre reste sur l’échelle de 90 dB (response :
slow, weighting : A, range : 90 dB). Il faut appuyer sur la touche « Hz % ms » du Fluke 187, le sélecteur
étant sur la position mV .

À partir de x = 0, augmenter la longueur du tube de résonance (déplacer le bouchon mobile) jusqu'à ce que
l’intensité du son soit maximale. Notez la position de ce premier maximum ainsi que les positions de tous
les maximums successifs. Vérifier que les xi  xi  xi 1 sont constants et en expliquer la raison.
Déterminer l’incertitude sur chacune des mesures. Sachant que xn  x0  ne 2 , calculer e et la vitesse du
son ve  e f . Répéter ces mesures pour trois autres fréquences.
Mesurer la température de la pièce et calculer la valeur théorique de la vitesse du son à cette température
en utilisant la relation vt 20 273o  T (T en oC). Comparer cette valeur de la vitesse du son aux quatre
valeurs mesurées (diagramme d’égalité physique).

5.—RAPPORT DE LABORATOIRE :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Page titre
But
Schémas de montage.
Description et critique de la méthode de mesure (alternatives?) et critique des mesures directes.
Tableau des mesures et des résultats.
Traitement des données (mesures indirectes et leurs incertitudes)
Analyse (comparer les cinq valeurs de v; voir Bosclair et Pagé section 5.2)
Conclusion
6.—TABLEAUX DES MESURES ET DES RÉSULTATS
n
f1 = 900 Hz
f2 = 1600 Hz
f3 = 2400 Hz
xn (cm)
xn (cm)
xn (cm)
f4 =
(votre choix)
xn (cm)
0
±
±
±
±
1
±
±
±
±
2
±
±
±
±
3
±
±
±
4
±
±
±
5
±
±
6
±
±
7
±
e =
±
ve 
±
m/s
vt 
±
m/s
±
±
±
±
±
±
T
Formules utiles (à démontrer) :
e  2  xn  x0  n
e  2  xn  x0  n
ve  e f
ve  f e
f
0
±
o
C