physique 203-nyc

CÉGEP LIMOILOU 203-NYC-05
DÉPARTEMENT DE PHYSIQUE H2009 ONDES ET PHYSIQUE MODERNE
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
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
1i i i
x x x
sont constants et en expliquer la raison.
Déterminer l’incertitude sur chacune des mesures. Sachant que
02 ne
x x n
, calculer
e
et la vitesse du
son
ee
vf
. 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
20 273o
t
vT
(T en oC). Comparer cette valeur de la vitesse du son aux quatre
valeurs mesurées (diagramme d’égalité physique).
Source
sonore Tube de
résonance Bouchon
mobile
Sonomètre
0 x
Source
sonore Tube de
résonance Bouchon
mobile
Sonomètre
0 x

5.—RAPPORT DE LABORATOIRE :
1. Page titre
2. But
3. Schémas de montage.
4. Description et critique de la méthode de mesure (alternatives?) et critique des mesures directes.
5. Tableau des mesures et des résultats.
6. Traitement des données (mesures indirectes et leurs incertitudes)
7. Analyse (comparer les cinq valeurs de v; voir Bosclair et Pagé section 5.2)
8. Conclusion
6.—TABLEAUX DES MESURES ET DES RÉSULTATS
f1 = 900 Hz
f2 = 1600 Hz
f3 = 2400 Hz
f4 = (votre choix)
n
xn (cm)
xn (cm)
xn (cm)
xn (cm)
0
±
±
±
±
1
±
±
±
±
2
±
±
±
±
3
±
±
±
4
±
±
±
5
±
±
6
±
±
7
±
e
=
±
±
±
±
e
v
± m/s
±
±
±
t
v
± m/s
T
±
oC
Formules utiles (à démontrer) :
00
22
0
e n e n
e e e e
x x n x x n
v f v f f