Placez un tube à essais vertical (vide) contre
le menton, l'ouverture étant au niveau des lèvres : soufflez rapidement
un fin jet d'air.
Renouvelez l'expérience après avoir rempli d'eau le tube, partiellement
puis à moitié : que constatez-vous ?
Essayez d'accorder vos tubes pour disposer d'une flûte à 3 notes : quel paramètre faites-vous varier ?
Observez des instruments réels (flûte à
coulisse, clarinette...) : comment est obtenue la note la plus grave, la plus
aiguë ?
Quel autre paramètre faudrait-il prendre en compte ?
a. Réalisez le montage ci-contre. A partir d'une valeur de 100 Hz environ, augmentez progressivement la fréquence et notez les valeurs pour lesquelles vous détectez un son d'amplitude plus importante (résonance sonore du tuyau).
Existe-t-il une relation entre la première fréquence de ce type, correspondant au mode fondamental et notée f1, et les autres (notées f2 , f3 , etc... et correspondant aux harmoniques) ?
b. Choisissez la fréquence du mode fondamental et
placez le micro à l'extrémité du tube plaquée contre
le haut-parleur. Déplacez ensuite progressivement le micro vers l'autre
extrémité du tube et notez sa position chaque fois que l'amplitude
du son passe par un maximum. Que constatez-vous ?
Où se trouvent les nouds et les ventres de vibration ?
c. Décrivez et réalisez une expérience mettant en évidence l'influence de la longueur du tuyau sur la valeur de la fréquence du mode fondamental : faites plusieurs mesures et montrez qu'il existe une relation simple - que vous énoncerez - entre ces deux grandeurs.
d. Reprenez la première expérience (voir schéma) en fermant également le tuyau du côté du micro : déterminez la fréquence du mode fondamental de ce nouveau dispositif