Objectifs de l'expérience
Cette expérience a pour but de démontrer que chaque verre possède une fréquence de résonance unique et que cette fréquence est constante pour chaque verre. Pour atteindre cet objectif, nous avons pris deux exemplaires de trois modèles de béchers différents que nous avons frappés avec une cuillère et une force constante afin de trouver leurs fréquences de résonance naturelles. Nous avons ensuite vérifié l'unicité de la fréquence de résonance d'un bécher en changeant la force appliquée et le matériau de la cuillère.
LISTE DE MATÉRIEL
- 2 béchers de 50ml
- 2 béchers de 100ml
- 2 béchers de 250ml
- Cuillère en bois
- Cuillère en métal
- Cuillère en plastique
- Pendule relié à un poids de 5g
- Microphone
- Oscilloscope
- Câbles électriques
- 2 béchers de 100ml
- 2 béchers de 250ml
- Cuillère en bois
- Cuillère en métal
- Cuillère en plastique
- Pendule relié à un poids de 5g
- Microphone
- Oscilloscope
- Câbles électriques
Démarche expérimentale
Brancher l’oscilloscope au microphone et le régler pour mesurer la fréquence (en Hz) du son reçu par le microphone.
Placer un premier bécher devant le microphone, le frapper avec la cuillère en bois et figer la mesure de l’oscilloscope au même moment. Ceci permet d'obtenir l'onde sonore émise par le verre avant qu'elle ne devienne inexploitable.
Exploiter les données de l'oscilloscope pour trouver la fréquence (voir comment une fréquence est mesurée)
Puis répéter avec les cinq autres béchers.
Placer un premier bécher devant le microphone, le frapper avec la cuillère en bois et figer la mesure de l’oscilloscope au même moment. Ceci permet d'obtenir l'onde sonore émise par le verre avant qu'elle ne devienne inexploitable.
Exploiter les données de l'oscilloscope pour trouver la fréquence (voir comment une fréquence est mesurée)
Puis répéter avec les cinq autres béchers.
Mesurer de la même façon la fréquence de résonance d'un bécher de 250ml frappé avec trois cuillères de matériaux différents.
Avec le même bécher, mesurer la fréquence émise par le coup du poids lié au pendule et lâché à trois angles différents créant des forces différentes. Ces deux dernières étapes permettent de vérifier en premier lieu l'unicité de la fréquence de résonance et en second lieu sa constance vis-à-vis du matériau utilisé.
Avec le même bécher, mesurer la fréquence émise par le coup du poids lié au pendule et lâché à trois angles différents créant des forces différentes. Ces deux dernières étapes permettent de vérifier en premier lieu l'unicité de la fréquence de résonance et en second lieu sa constance vis-à-vis du matériau utilisé.
résultats
Degré d'erreur: 5%
observations
La fréquence de résonance de tous les béchers est différente, même ceux qui sont de même volume.
On remarque une augmentation de la fréquence lorsqu'un bécher est de volume plus petit.
Les cuillères de matériaux différents, ainsi que les forces différentes, ont produit une même fréquence à 2% près, c'est-à-dire une différence insignifiante car les résultats ont une marge d'erreur de 5%.
On remarque une augmentation de la fréquence lorsqu'un bécher est de volume plus petit.
Les cuillères de matériaux différents, ainsi que les forces différentes, ont produit une même fréquence à 2% près, c'est-à-dire une différence insignifiante car les résultats ont une marge d'erreur de 5%.
conclusion
Chaque verre, qu'il semble être identique à un autre ou non, possède une fréquence de résonance unique (voir les propriétés du verre) qui ne varie pas selon le matériau et la force avec lequel il est frappé.