petite expérience sur les sons

Tout à l'heure un de mes fils s'est fait un grand café dans un mug. Bien chaud, le café.
Il l'a prise d'une main et a tapoté au fond de la tasse avec une cuillère en métal et à chaque tapotement le son devenait plus aigü.

C'était curieux, joli à entendre, mais quel est ce phénomène ?

De ce que je comprend ton fils à versé un liquide chaud dans un récipient en métal et à frapper l'intérieur de celui-ci avec une objet en métal (une cuillère) ce qui la première fois à produit un son, ensuite un son plus aigu et ainsi de suite?
Bien si c'est cela, j'ai une piste d'idée pour toi. Je serai bref en supposant que tu as quelque notion sur les ondes sonore. l'onde sonore se déplace comme une vague dans son milieu support, elle est réfléchit par la parraoit ce qui la fait se déplacer à l'intérieur du contenant. Lorsqu'on frappe une deuxième fois, la première onde continue de faire bouge légèrement le café, ce qui fait que le chemin de la deuxième onde est légèrement plus énergétique que celle de la première ce qui augmente sa fréquence et donc nous la fait percevoir plus aigu. Cela se produit un certain temps, puis le système retrouve l'équilibre et on ne pourra pas obtenir de son plus aigu. L'autre solution serait que ton fils à simplement frapper un endroit différent avec sa cuillère, ce qui a changé la fréquence. La fréquence est donnée par f=1/w ou qui permet de trouver Acos(w+@t) qui est l'équation des ondes. A est l'amplitude. Comme une fonction du style cos ne peut dépasser 1, on ajoute ce terme. Or donc si la fréquence change c'est simplement parceque le @ à changé. De plus, puisque le café est déja en mouvement, il y aura une différence entre le A de la premiere onde et celui de la deuxième, ce qui peut également expliquer le phénomène. Bref, je ne sais pas exactement ce que c'est (je met au défi quiconque de trouver LA solution) mais j'ai plusieurs idée..il faudrait faire des expérience ... De plus, p-e que ton fils serait entré en résonance avec la fréquence propre de la tasse a café, qui sais! quoi que cette derniere option serait pour le moins surprenante. Mais si tu veux savoir ce qu'est la résonance (surment le phénomène le plus intéressant de la physique) va sur google et tape : Tacoma + raisonance

Merci! Adsederq

J'avoue avoir décroché après la première hypothèse, mais comme elle me convient tout à fait, et que je l'ai comprise, je m'en contenterai. Je vais donner le lien de ton explication à mon fils ..... il sera ravi.

Ha! .. j'ai testé la chose moi aussi et j'ai bien veillé à tapoter au même endroit, au fond de la tasse. Mais le mug était en porcelaine, par contre et pas en métal.
Mais je lui redemanderai une démonstration, parce qu'il me semble que certains liquides n'avaient pas le même effet.

Effectivement, il y a une différence entre des liquides dont la viscosité est différentes (exemple de l'eau et de la mélasse ne feront pas le même sont).. De plus la température jouera un role ainsi que le support sur lequel tu pose le mug. Le fait qu'il soit en porcelaine, je ne connais pas les propriété de la porcelaine (non que je connaisse celle du métal mais j'ai déja jouer souvent avec donc j'ai une meilleur idée)...Mais ca doit marcher quand même puisque vous l'avez déja réaliser. Je vais essayer chez moi ce soir.. je t'en redonne des nouvelles.
Au fait, qu'es-ce que c'est un mug exactement? Je l'imagine comme une grosse tasse a café ..

Voilà des mugs, pour exemple.

Il y a un long moment que je n'ai plus joué à ça, et peut-être même qu'une tisane ne rendait pas le même phénomène.
Ensuite, si je me souviens bien, je le tenais par l'anse.

Hmm..j'avais fait un jolie croquit pour le mettre ici mais j'y arrive pas. L'ordinateur de mon bureau me fait une boutade et me dit : votre tentative d'accès a été enregistré! il vous est interdit de visualiser le contenu de cette page, n'essayez pas de vous reconnecter!
Dommage. J'avais une idée sympathique (quoi que toute théorique).
Je retenterai la manoeuvre de chez moi ca devrais marcher!
En attendans ce que j'ai noté c'est que la cuillère vibre un petit peu, ce qui peut amener un déphasage dans l'onde sonore ( vous vous rappellez de la fonction Acos(w+@t) )
le déphasage est le terme @. Si on modifi ce terme on change la fréquence légérement. De plus, avec notre théorie sur l'exitation du milieu du à la précédente onde sonore, qui a pour effet d'augmenter A, je crois que cela peut expliquer le changement de son. Pour mettre mon idée à l'épreuve on pourrais essayer l'inverse et produire un son plus grave? Il faudrait alors que le milieu soit plus visqueux que du café, et que la cuillère soit plus grosse (ce qui ferait en sorte qu'elle vibrerait moins sous l'impact). Si vous pouvez réaliser l'expérience, essayez simultanément avec votre fils la premiere expérience, et essayez également celle que je vous propose. Vous verrez si vous notez une différence. Si tel est le cas, nous tiendrons une solution. Sinon, bien on aura essayez

Citation :

En attendans ce que j'ai noté c'est que la cuillère vibre un petit peu, ce qui peut amener un déphasage dans l'onde sonore ( vous vous rappellez de la fonction Acos(w+@t) )
le déphasage est le terme @.

Non.Vu comment la fonction trigonométrique est représenté,Acos(w+@t) .Le terme @ ne peut pas être le déphasage.Le déphasage est un temps qui sépare 2 ondes succèssives.Alors quelque chose qui represente un temps que l'on multiplie par un temps donne un temps au carré, ce qui n'est pas cohérent.

Vu comment c'est écrit.L'unité de @ doit être un inverse de temps. (et l'inverse de temps c'est la frequence).Mais ce n'est pas le déphasage.

Je crois que tu devrais faire un peu de physique avant de parler. Le terme noter @ (que l'on appelle PHI en vérité) est la déphasage est n'est pas mesure en seconde mais en radiant que l'ont multipli ensuite par des seconde. Ce qui s'aditione effectivement avec ll'autre terme de l'argument du sin le W qui lui est donne en Rad/sec.

Et je crois que tu devrais cesser tes a prioris tout court.
J'ai eu lors de ma formation académique,entre autre de la physique du son. Et sa partie mathématique j'en ai vu en long en large et en travers.Et ce que je vois m'interpelle rien que par mes souvenirs.

Le terme Phi,c'est le terme communement utilisé pour le déphasage.Qu'il s'appelle alpha,beta,gamma...lamba... ou autre ce n'est pas le probleme.(personnellement j'utilisais alpha, mais bon on s'en fou)
Mais le terme @,phi ,tel que tu l'as expressement écrit dans ta formule ne peut être le déphasage.

Voici une formulation correcte (merci wiképedia pour l'image) :




A est l'amplitude de l'onde.
w est la fréquence angulaire ou pulsation.
Phi est le déphasage de l'onde.
t est la variable temps.

En fait en regardant ta formule de départ qui est Acos(w+@t),tu as interverti les termes w et @, ce qui te faire dire a peu près n'importe quoi dans tes explications.

Citation :

Je crois que tu devrais faire un peu de physique avant de parler. Le terme noter @ (que l'on appelle PHI en vérité) est la déphasage est n'est pas mesure en seconde mais en radiant que l'ont multipli ensuite par des seconde. Ce qui s'aditione effectivement avec ll'autre terme de l'argument du sin le W qui lui est donne en Rad/sec.

Selon ta formule, @ comme je l'ai déja dis, ne peut pas être le déphasage.De plus lorsqu'on multiplie des radians par des secondes on obtient des secondes.Ensuite tu dis additionner des secondes avec des radians divisés par des secondes c'est a dire l'inverse d'un temps.
Autrement dit, tu additionnes une dimension [temps] avec une dimension [inverse d'un temps] au sein d'une fonction trigonométrique ce qui est incohérent.

Et bien sur ce, je suis certain que tu as besoin de revoir les bases même de l'homogénéité des dimensions unitaires en physique ou alors mettre les termes aux bons endroits.

En effet après avoir retrouver mon vieux livre de physique j'ai bien vue que tu avais raison!
Et bien merci de m'avoir remit les pendules à l'heure. Mais cela ne change en rien mon hypothèse.
puisque w=2piF
F = 1/T
Plus la période sera courte, plus la fréquence sera grande, et donc aigu. Il suffit donc de considérer la premiere onde comme une onde exicatrice suplémentaire de la seconde et ainsi de suite pour expliquer l'augmentation de F.
Bah c'est une idée -)

Acos(wt+@)
voila la vrai formule
merci bien.
pour le reste, @ EST le déphasage ..si tu regarde la courbe sinusoïdale faite par l'onde, si tu prend un axe y comme axe de départ, alors lorsque tu va changer ton sommet de départ pour l'avancer vers l'arrière ou vers l'avant, tu va modifier ton @ de pi, de 3/4pi ..par seconde, ou peu importe le nombre. La fonction d'onde est tracé en radian par seconde, il est bien normal que le déphasage soit lui aussi en rad/sec.
Tu peux voir ca en prenant un ressort avec un crayon au bout et un papier qui avance, si tu laisse aller le ressort sur le papier, le crayon va dessiner une fonction quasi parfaite d'une onde.. (un ressort sans frottement bien sur serait l'idéal ).