CHAPITRE V. — ACOUSTIQUE

— On peut montrer qu'il n'y a pas de variations de pressions uux ventres en faisant un trou dans la paroi du tuyau, à l'endroit où se trouvait un \entre : le son ne doit pas changer, Otle der-

nière expérience se fait aisément avec une flûte quelconque en lui faisant rendre les sons des octaves supérieures (186).

Influence de la température et de la densité du gaz. — Chauffer le tuyau en son milieu sur un bec Bunsen pendant qu'on te fait parler. Si le tuyau se trouvait d'abord accordé avec un diapason, il cesse de l'être et des battements se produisent dès que l'on commence à chauffer; la hauteur du son s'élève ensuite progressivement.

— Faire parler le tuyau avec un courant de fjaz d'cclairage. L'élévation de la hauteur du son obtenu est-elle d'accord avec ce qu'indique la formule de la vitesse du son?

Influence du ta nature des parois et du diamètre des tubes. — On disposera, comme nous l'avons dit au début, des tubes de verre et des tubes de métal de môme longueur et de diamètres différents et l'on reconnaîtra que les sons qu'ils donnent sont extrêmement voisins sinon identiques C^OS).

39. Flammes chantantes. — On peut faire rendre à un tuyau un son excessivement intense en rcicitanl au moyen d'une flamme. Le tuyau est fermé à un bout par une toile métallique (lo mailles au centimètre); on envoie sur cette toile un jet de gaz d'éclairage au moyen d'un tube effilé {d = o'"', i ) placé à quelques centimètres en dessous et l'on allume le gaz dans le tube.

Le débit de gaz qui convient le mieux se trouve facilement en retirant le tube et en allumant la flamme au-dessus de la toile métallique. Il faut que ta flamme bfâle bleu en crépitant, tandis <|ue le cdne verdâtre du centre est tout à fait déprimé.

La hauteur des sons obtenus de cette manière n'est jias parfaitement définie ; aussi deux tuyaux égaux, actionnés en même temps ^larce procédé, produisent-ils, en général, des sons de battements très énergiques (78, 156).

40. Tuyaux fermés. — Couper un tube de métal {d = a"", / = 30°"), le fermer à une extrémité par un bouchoD de liège, et

ajuster l'embouchure de flageolet à l'auire eitréinité. Faire résonner le lujau en soufflant de plus en plus fon et constater qu'il donne successivement les noies »/«, soit, '"'a ■■ ■■ S'assurer que le son fondamental monte d'une octave quand on débouche le tu^au.

41. Résonance des tuyaux fermés. — Déboucher le lu^au et en faire un tuj'au fermé de longueur variable en l'enfonçant plus ou moins dans un seau d'eau.

On observera d'abord que le son produit en soufflant par l'embouchure s'élève à mesure que l'on raccourcit le tuyau, et l'on notera les longueurs pour lesquelles le tuyau est à l'imisson des différents diapasons dont on dispose.

Plaçant ensuite le tuyau dans la position qui donne l'unisson avec l'un des diapasons, on retirera l'embouchure et l'on verra que le tuyau peut servir de résonnaleur pour renforcer le son du diapason.

— Ayant choisi le diapason le plus aigu, on reprendra l'expérience en sens inverse, en cherchant pour quelles longueurs de tuyau la résonance a lieu. On constatera que la résonance se produit pour plusieurs longueurs régulièrement croissantes. Y a-l-il une anomalie pour la première résonance? Peut-nn déduire de ces mesures la valeur de la vitesse du son?

— On peutaussi répéter ces expériences de résonance au moyen de deux éprouvettes à pied, tubulées en bas, reliées par un tube de caoutchouc et à moitié pleines d'eau. En opérant avec cet appareil d'abord plein d'air, puis plein d'anhydride carbonique, on pourra comparer les vitesses du son dans ces deux gaz (51, 62, lli).

42. Résonance d'une cavité quelconque. — On peut faire parler des cavités quelconques, flacons, tubes ou ballons, en soufflant sur leur orifice avec un tube de caoutchouc, relié à un soufflet àjiédale (page Sa). On aplatit avec le doigt l'ouverture du tube de caoutchouc sur le bord de la cavité, de manière que le jet d'air soit dirigé vers le bord opposé (86).

En employant par exemple un flacon tubulé (V= 5 litre) contenant une quantité d'eau convenable, on pourra obtenir le son alf On reconnaîtra alors que, si l'on approche du goulot du flacon un diapason ut^ en vibration, le son se trouve renforcé. — Celte résonance pourra être montrée avec ijne flamme manotnétrique (V, 19) qui sera mise en relation avec un tube de

nigiUrrlb/GOOglC

3a CHAPITRE V. — ACOUSTIQUE.

verre (d =: o"")fiié dans un bouchon fermanL ta tubulure et pénétrant presque jusqu'à la surface de l'eau.

- On constiliie encore un r(^*unnnleiir réglable

dont on ferme plus ou moins l'ouverture avec une plaque'de veiroi

D,g,t7cdb/GOOgIC

C'est ainsi qu'un bocal de i', ^ son »/) que si l'ouverture est à r

ne renforce énergiquement 1 liiié fermée (191).

43. Cavités semblables. — On fera parler deux sphères creuses en laiton (D =; S*^" et 4*"°) (houles pour rampes d'escalier), et l'on déterminera la hauteur des sons obtenus en cherchant sur le sonomètre les longueurs de corde correspondantes (V, 45). Mesurant ensuite le ra^uu moyen des cavités par un jaugeage ù l'eau, on s'assurera que la fréquence des vibrations est en raison inverse des dimensions homologues.

44. Ondes stationnaires dans l'air et transport des poussières.' — Montage. — Se procurer un tube de venc {1= loo™, D = S'", e = o*", a) et un tube de laiton (/ = 5o'"', D = i"""). Boucher l'une des extrémités du tube de laiton et ht munir d'un petit piston de liège (e = o^jS) entrant librement dans le tube de verre, puis fixer le tube de laiton par son milieu

dans un bouchon qui ferme le tube de verre. Mettre dans le tube de verre une poudre très légère, telle que de la limaille de liège tamisée, de la poudre de lycopode ou de la silice précipitée, et fermer ce tube par un deuxième bouchon.

3^ CIIAPITllE V. — ACOfSTIQVE.

Expériences. — Faire vibrer loagitudinalement la lige de mêla] au moyen d'un morceau de drap saupoudré de résine pulvérisée, pendant que l'on tourne un peu lè tube autour de son axe. Le» poussières se rassemblent en dessinant les ondes stalionnaires. On déplacera légèrement, s'il le faut, la tige vibrante pour chercher la position du piston la plus favorable. On mesurera alors les longueurs des internœuds el l'on calculera le rapport des vitesses du son dans l'air el dans le Initon. — Comment les ondes, stalionnaires sont-elles modifiées quand on opère avec un tu^au ouvei^?

— Ajuster ensuite des tubes de verre (D = o"",7) dans les bouchons fermant le tube à poussières ; remplir ce tube de gaz d'éclairage ou de gaz carbonique. On déterminera le changement de longueur d'onde et l'on en déduira la densité du gaz étudié.

— Les expériences se font aussi très bien en actionnant le tube à poussière avec une embouchure de flageolet. On peut ainsi faire rendre successivement au tu^au tous les sons harmoniques et en éludier les nœuds et les ventres (191). Il faut éviter de soufller H la bouche pour ne pas produire dans le tube une condensation d'humidité qui empêcherait le transport des poussières.