L’acoustique est un domaine sympa de la physique où l’on peut faire des expériences relativement simples avec « les moyens du bord ». Il suffit par exemple d’un tuyau, d’un seau d’eau et d’un diapason (ou autre instrument pouvant produire un son stable) pour pouvoir mesurer la vitesse du son de manière assez précise. Pour cela, on utilise le fait que la colonne d’air se trouvant à l’intérieur du tuyau entre en résonance avec le son émis, lorsque sa longueur atteint un quart de la longueur d’onde. On utilise ensuite la relation existant entre la fréquence, la longue d’onde et la vitesse du son:
c = lambda*f
où lambda est la longue d’onde, f la fréquence et c la vitesse du son. Nous avons entendu une résonance pour une longueur de 18.9 cm ce qui nous donne 333 m/s pour la vitesse du son dans l’air.
Pour les deux expériences suivantes, nous avons utilisé deux diapasons accordés sur le la 440. Lorsque l’on fait vibrer un diapason, l’autre se met à vibrer par résonance.
Lorsque l’on place une petite masse sur l’une des branches d’un diapason, sa fréquence diminue et le ton produit baisse un peu. Si l’on fait vibrer les deux en même temps, on entend une variation périodique de l’intensité du son, c’est ce que l’on appelle le battement. Plus la masse se situe en haut de la branche, plus la différence de fréquence entre les deux diapasons est élevée et plus la fréquence du battement est rapide.
