IBRANES ET PLAQUES. — VIBRATIONS TRANSVERSALES DES PLAQUES

; sorte de nuage annulaire. Il convient (remployer une plaque ace et large, rendant un son d'ordre élevé. On peut même, h lemple de Savart, supprimer le lycopode, et faire tomber sur la que un faisceau de lumière qui dessine une étoile tournant si «demeoi que bientôt on ne distingue plus qu'un cercle lumineux.

Expériences de Chladni et de Savart, — Chladni et Savart ont M>re étudié les plaques polygonales et elliptiques : dans ces raières les figures sonores se composent essentiellement d'elles et d'hyperboles homofocales.

Lois de Chladni. — En tous cas, la matière, la forme et le mode vibration (caractérisé par la figure sonore) étant les mômes, son dune plaque homogène est en raison directe de l'épaisseur en raison inverse de la surface.

Si fat matière est diflërente, le son est en raison directe de la racine trrée de la rigidité E et en raison inverse de la racine carrée du nds spécifique.

Ces lois, énoncées pour la première fois par Chladni, sont des )nséquences immédiates des principes de l'élasticité (387)^ et ont (éconfirmées par toutes les recherches ultérieures. On rapportera îulement ici les mesures récentes de M. Mercadier (') sur les planes circulaires : une plaque d'acier, supportée par trois bouchons e liège suivant trois points du cercle de diamètre 0,68, et par DQséquent disposée pour émettre le deuxième son, était entreteue électriquement en vibration, et ses oscillations s'inscrivaient à 6léde celles d'un diapason chronographique, comme dans les ex-

«riences sur les verges (378); la formule N = K —, où R est une

oostante, e l'épaisseur et d le diamètre de la plaque, s'est vérifiée ^ exactement dès que l'épaisseur de la plaque a été supérieure 2 millimètres.

Applications. — Les disques circulaires conviennent bien pourétu- 'icrrélasticité des corps solides, ainsi que l'a montré Wertheim (*).

les vibrations transversales des plaques sont utilisées dans les Umbales et les tam-tams, que leur richesse en sons supérieurs rend >&rticulièrement remarquables. Dans les /e767?//o;i6'5, le disque mé-

') Mercadieii, Journal 'le physiqnCy (2), IV, 541 ; 1885. ,*; VVeutokim, loc. cit.

talliqiie est évidemment susceptible de vibrations déterminées par sa nature et sa forme, mais i( est, en outre, capable d'une résonnance générale (401), en vertu de laquelle il peut transmettre tout mouvement vibratoire. C'est presque exclusivement cette der nière propriété qui est mise en jeu dans l'appareil ('); la première, bien qu'elle ne se maniTeste pas comme dans un disque tibre, amène le renforcement de certains sons, renforcenieat fàclieus, car il a pour effet d'altérer le timbre. L'effet est d'autant moindre que l'épaisseur est plus faible et la surface plm grande, de sorte qu'une lame élastique large et mince constitue ua bon récepteur pour tous les sons usuels. Tel est Vaudiphout de M. Rhodes, de Chicago (') : une plaque mince en caoutchouc durci, semblable h ces écrans que l'on tient à la main, et s'appliquanl I contre les dents.de la mâchoire supérieure, reçoit les sons qui se < propagent dans l'air et les transmet, par l'intermédiaire des os Je '

la têlc, jusqu'aux nerfs auditifs. Cet appareil, représenté figure la" de profil et par derrière, et qui peut être réduit à une feuillet* carton mince et flexible (carton ù satiner) ('), parait apte à rendre grand service aux sourds chcit lesquels les nerfs de l'audition ne sont pas complèlement atrophies.

386. Timbres et clocbes. — Aux disques circulaires se rattachent les tiinhres et les cloches. Tous ces instruments dans leui^

(I) Voir MKncvDiEn, .(nud/fs lélàjmphiqitcs ; 1886, paasjm,

(-; I(bi>i>es, .\merican patents: I87U.

l'j CuLLADiiN, La Nature, Vllf année, 1"scmc9lrc. ICI; I8S0.

MEMBRANES ET PLAQUES. — TIMBRES ET CLOCriES.

S se partagent en un nombre pair de segments séparés par les méridiennes. Lorsqu'une cloche sonne sa note fondaelle se divise en 4 segments égaux, séparés par 2 plans laires; le point où frappe le battant est toujours le misegment. Les sons supérieurs correspondent à 6, 8, 10,... I séparés par 3, 4j ^y* plans diamétraux. Pour rendre senplans nodaux, on peut employer le pendule acoustique(324). aussi remplir la cloche d'eau qui accuse les ventres par se creusant à sa surface et, si Tamplitude est suffisante, [OolleleUes lancées en tous sens. L'expérience se fait très

c une cloche de verre, ou même un simple verre à boire, excite à rarchet(*). Au lieu d'eau, M. Melde emploie de u de Falcool : les gouttelettes se détachent plus facilement,

roUant circulairement le bord du verre avec un doigt mouillé d'eau.

Fig. i3o

t encore le partage en i parties vibrantes, mais la position de ces lange à chaque instant.

et, une fois formées, elles roulent à la surface, sans se mêler au liquide, dans une sorte de caléfaclion qui est favorisée par rélération de la température.

Les nodales d'une cloche parfaitement régulière sont stables et le son émis est toujours le même, quel que soit le point d'attaqiie. Mais toute irrégularité dans la matière ou dans la forme entraine des perturbations analogues à celles des plaques. Chladni le montrait avec une tasse à thé (^), qu'il ébranlait de façon que Tanse se trouvât sur une ligne nodale ou sur un ventre : dans le premier cas, la surcharge ne gênait pas le mouvement, et le son était plus élevé que dans le deuxième. La plupart des cloches par défaut de symétrie sont ainsi susceptibles d'émettre deux sons distincts, dont la coexistence (') produit des battements (388) que Ton entend surtout quand le son est près de s'éteindre.

Si une cloche était suffisamment régulière et avait partout la même épaisseur, la série des sons, correspondant à 2, 3, i,.nodales méridiennes, serait 2% 3-, 4%-*f comme dans une plaque ronde divisée de la même manière. Mais, eu pratique, la hauteur et rinlensité relative des différents sons dépendent de la forme adoptée par le fondeur (^). Ainsi, la grosse cloche du dôme d'Ërfurth, fondue en 1477, donne, d'après M. von Helmholtz, les notes mi,, mi^y sot^^y si^^ mi^y ^ot^$y 513, ut^$y qui sont toutes harmoniques, ; sauf la dernière.

Ouelle que soit la forme adoptée, la loi de similitude (387) permet d'obtenir facilement une série de cloche» dont les sooft fondamentaux soient entre eux dans des rapports voulus, ^^ par conséquent de construire des carillons harmonieux.