YIBKRATIONS DE L'AIR DANS LES TUYAUX SONORES

c'est un rentre. De plus, le caractère erpérimental des nœuds, c'est que l'air y subit des variations continuelles de pression et de densité, landis que le caractère des ventres, c'est que l'air y vibre constamment sans changer de pression ni de densité.

Démonstration expérimentale, — Phusieurs expériences servent À constater L'existence des namds et des ventres de vibration dans Les tuyaux sonores, ainsi ch en déterminer le caractère mécanique,

2" On colle une membrane de baudeuche sur un anneau de carton supporté par trois {ils comme un plateau de balance; puis, avant répandu du sable sur la baudruche, on descomt le tout lentement dans

Pig. 509, Fig. 510, Fig. 511.

Mn tuyau pendant qu'il parle (fig. 509). Or, de distance en distance, on observe que les grains de sable restent inértes sur la bandruche : c'est là que sont les hœuds; tandis que, dans les positions intermédiaires, les grains de ssble sont projetés plus Où moins vivement par les vibrations que la membrane recoit de l'air,

2" On perce dans les parois d'un tuyau sonore des trous qu'on peut ouvrir où fermer à volonté à l'aide d'abturateurs mobiles sur deux tourillons (fig, 310). La densité de l'air étant La même qu'à l'extérieur dans les parties correspondontes aux ventres, lorsqu'on ouvre un trou en regard de ceux-ci, le son n'éprouve aucune modification, Au contraire, en regard des nœuds, où la densité de l'air est variable, dès qu'un trou est ouvert, le son est complétement changé: car alors la tranche d'air intérieure, se mettant à la pression atinosérique, prendune densité constante, et, par suite, il se forme un ventre à

ai 6 avait un naunl,

3° Flammes manométriques. — Expériences de Kænig. — Sur l'une des parois d'un tuyau rectangulaire est une chambre P, dans laquelle arrive du gaz d'échairage par un tuyau de caoutchouc S (fig. 511), De cette chambre partent trois tubes de caoutchouc à, à, 4, qui conduisent le gux à autant de capsules fixées dans la paroi antérieure du tuyau, et sur chacune desquelles est appliqué nn bec de gaz, Les trois becs étant allumés, si l'on fait rendre d'abord au tuyau le son fondmnental, les deux hecs À et C brülent avec calme, tandis que le bec B s'éteint; or en B il y a un nœud et ce sont les variations continuelles de pression et de densité dont il est le siège qui font vibrer ln membrane de ln capsule B et éteignent le bec en le sou£flant

Si l'on recommence l'expérience en accélérant le courant d'air, de manière à obtenir le son %, ce n'est plus le hec D qui s'éteint, mais les deux becs À et C. Cela veut dire qu'en B il y a un ventre, et en À et C des nœuds,

Remanqoe cénênae. — Dans toutes ces expériences, on constate que, dans un inéme tuyau, ouvert ou fermé, quel que soit le nombre des nœuds, ils sont toujours également distants entre eux pour un même harmonique rendu et qu'au milieu de la distance de deux nœuds consécutifs il y a toujours un ventre.

323. Formules des tuyaux sonores. — La disposition des nœuds et des ventres, dans les tuyaux qui parlent peut être établie par l'expérience, et l'on peut en déduire, non seulement l'explication des lois expérimentales des tuyaux, mais encore des formules générales qui les comprennent toutes.

On montre que La colonne d'air qui vibre dans un tuyau fermé est toujours partagée par des nœuds et des ventres de vibration en un nombre fmpair de parties égales entre elles qu'on appelle quelquefois concamérations (fig. 512). La concamération est égale au quart de la longueur d'onde complète. Dans un tuyau ouvert, la colonne d'air vibrante se subdivise en un nombre pair de concumérations.

Si donc on représente Ja longueur du tuyau par L, par à la longueur de l'onde coruiplète, et par p un nombre entier quelconque, en sorte que 2p soit un nombre pair et 2p + 1 un nombre im pair, on peut traduire les faits précédents par les relations suivantes :

(1! pour les tuyaux fermés, L = (2p+1) —

3 « [2] et pour les tuyaux ouverts, L = 2p. T'UL=». T

On a vu que la longueur d'onde 3 est liée à ln durée de ln Fig. 512, vibration T et À la vitesse du son (dans le gaz qui vibre) par

l'équation de définition 1=VT, En appelant nr le nombre de vibrations par seconde qui caractérise le son, on à évidemment

Lx d'où 1 = LS et 1 = ; T “ n

n = x : Y En remplaçant, duns les formules [1] et [2], à par sa valeur + W vient L = @p+1 Mr u — (à pu e = pi.

? : !&n Ph

1. l'est à cause des variations de pression que ces Rainres sukiissent dhrne l'appareil de Kænig, qu'on les appelle flammes manométriquen,