Bonjour,

Exercice intéressant et facile (application directe du cours).
Je t'aiderai volontiers quand tu auras recopié l'énoncé (comme le demandent les règles de ce forum).

d'accord.

Sur un site internet on peu trouver un protocole pour construire sa flute de Pan.
Utiliser les bambous ou des tuyaux en matière plastique pour faire huit tubes de longueurs différentes.
Le fond de chaque tube doit être fermé soit par le noeud du bambou, soit pas un bouchon de liège taillé, soit par du joint de silicone.
Rassemler les huits tubes comme sur le dessin ci-dessus à l'aide de papier adhésif.
Limer le haut de chaque tube avec du papier de verre pour éviter de s'abimer les lèvres.

Voilà qui pourra servir à être trouvé par le moteur de recherche (ce qui n'est pas possible pour une image). Merci !
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Question 1a :
Ce qui vibre est l'air soufflé par le joueur et dont la lame (la lame d'air) vient se diviser sur le bord (le biseau) du tube (opposé à la bouche du joueur dans le cas de la flûte de Pan).

Le résonateur est en effet le tube bouché ou tuyau bouché.

Question 1b : oui

Question 2a : non
On te demande le graphe de la longueur du tube (choisis une unité correcte) en fonction de la période. As-tu calculé les périodes ? L'énoncé te donne les fréquences. Là encore choisis correctement les unités.

Question 2b : non, puisque la "courbe" de la question 2a n'est pas bonne.

Question 3a : oui

Question 3b : non
Tu n'as pas montré que la longueur du tube est un multiple impair de la distance d

Attention : ce sont des tuyaux bouchés. Donc l'extrémité fermée du tube correspond dans tous les cas à un nœud de vibration.

J'ai appliquée la formule f=1/T => T=1/f avec les valeurs du tableau, puis j'ai pris une échelle telle que en abcisse : 0.0001s correspond à 1cm et en ordonnée 1cm => 1cm

ça me fait une fonction croissante.
C'est juste ??

Il doit y avoir une erreur car dans le coefficient directeur je trouve a=8250 !

Et pour la 3b) je ne sais pas comment du tout comment faire ... Mon cours n'est pas "très bien" construit

Et désolé pour avoir scanné l'exercice, je ne savais pas que c'était interdit !

Les longueurs que tu utilises pour les unités sur le graphique ne doivent pas être confondues avec les unités qu'il est conseillé d'utiliser pour les grandeurs physiques du problème dont tu t'occupes.

Les unités des grandeurs physiques pour cet exercice sont préférentiellement :
. le mètre (m) pour toutes les longeurs
. la seconde (s) pour toutes les durées, les périodes
. le hertz (Hz) pour les fréquences
. le mètre par seconde (m.s^-1) pour les vitesses
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Quand on représente la relation qui lie la longueur (en mètre) des tuyaux en fonction de la période des sons (en seconde), quelle est l'unité du coefficient directeur ?

Oui, cette fonction linéaire est bien croissante. Ce sont les tuyaux les plus longs qui émettent les sons les plus graves (faible fréquence et donc longue période) et les tuyaux les plus courts qui émettent les sons les plus aigus (forte fréquence et courte période).

Question 3b :

Au fond du tube (côté où il est bouché) il y a toujours un nœud de vibration (l'air ne peut s'y déplacer facilement à cause de la paroi rigide de ce fond) ; en revanche à l'extrémité ouverte du tube il y a un ventre de vibration.

Combien de quarts de longeurs d'onde peuvent donc prendre place dans un tuyau bouché ?

l'unité du coefficient directeur c'est les m.s-1 non ??

Pour la question : Combien de quarts de longeurs d'onde peuvent donc prendre place dans un tuyau bouché ?

-> je pense qu'il y en a : n * /4 non ??

Vous ne savait pas par hazard ou je pourrait trouver des cours détaillés sur le son ?? ... Parce le mien il est vraiment incompréhensible !

Oui, le coefficient directeur de la droite (fonction linéaire, donc passant par l'origine) qui représente la longueur du tuyau en fonction de la période a bien le mètre par seconde pour unité.

Le mètre par seconde... mais c'est une vitesse cela ! A quelle vitesse penses-tu dans le cadre de cet exercice ? (ce n'est pas obligatoirement la valeur de la vitesse considérée, car un coefficient "sans dimension" a pu s'introduire...)
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Ta réponse de 9 h 39 :

ce n'est pas tout à fait cela.

Suppose que n = 2 (deux fois un quart de longueur d'onde) :
Tu sais qu'il y a un nœud de vibration au fond du tuyau. Deux quarts de longueur d'onde plus loin, on retrouve donc aussi un nœud de vibration... or, il faut trouver à l'ouverture du tuyau un ventre de vibration ;
conclusion : un multiple pair (n = 2 ou n = 4, etc.) de quarts de longueur d'onde ne convient pas.

Je pense que tu trouves maintenant facilement la réponse attendue...

Il s'agit de la célérité ??

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Si je prend n=3 (3 fois un quart de la longueur d'onde) Je trouve à l'ouverture du tuyau un ventre de vibration Donc un multiple impaire de quart de longueur d'onde est aproprié.


J'ai fort l'impression que ma phrase est vraiment très mal formulée !

Deux réponses correctes !
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Oui, le coefficient directeur est un sous-multiple (si on l'exprime bien en mètre par seconde) de la célérité du son dans l'air.

Oui, la longueur du tuyau doit être (2k - 1)/4
avec k *

Quelle est la question 3c ?

Super ! Merci beaucoup ! Et pour la 3d) mon résultat il est correct ? enfin la formule que je dois appliquée

A oui j'ai oubliée d'écrire une question

3c) Déterminer, en fonction de la vitesse V et du son et de la longueur L du tube, les trois plus petites fréquences pour lesquelles il y aura des ondes stationnaires dans le tubes.

Eh oui, il y a une "logique" dans un énoncé bien construit... et avec cette question 3c, la "logique" est respectée !
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Que proposes-tu ?

On sait que f=v/2L et que v = 8250 m.s-1
Donc : f_do=8250/2*16.2 = 254.63 Hz
f_ré=8250/2*14.14=291.73 Hz
f_mi=8250/2*12.9=319.77 Hz

L'essentiel en physique est bien de comprendre, autant que faire se peut, les phénomènes. Mais les applications numériques ne sont pas à négliger...
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La vitesse (la célérité) du son dans l'air n'est pas du tout celle que tu indiques.

Quelle est la valeur du coefficient directeur de la droite ? (attention aux unités : les longueurs en mètre et les périodes en seconde)

D'autre part, comme je l'ai écrit, un coefficient "sans dimension" peut se trouver entre la valeur de la célérité et la valeur du coefficient directeur. D'ailleurs tu vas le démontrer dans la suite de l'exercice.

Je n'interprète pas du tout comme toi la question 3c :

On te demande une relation littérale entre la longueur L d'un tube bouché, la célérité du son dans l'air V et les trois premières fréquences N₁, N₂ et N₃ des sons que peut produire ce tuyau (en changeant les conditions d'arrivée d'air, vitesse et pression, mais cela ne te concerne pas).

Je trouve 82.5 pour le coeff directeur avec la modification des unités

Oui, environ

Coefficient directeur 82,5 m.s^-1

Ne jamais oublier les unités en physique ! !
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Quelle nouvelle proposition pour la question 3c ?

On sait que f=v/2L et que v = 82.5 m.s-1
Donc : f_do=82.5/2*16.2 = 2.55 Hz
f_ré=82.5/2*14.14=2.91 Hz
f_mi=82.5/2*12.9=3.19 Hz

1) tu confonds coefficient directeur et célérité du son dans l'air (relis mes messages de 10 h 17, 10 h 39 et 11 h 06)

2) non, on ne te demande pas les fréquences pour les trois premiers tuyaux (relis mon message de 11 h 06)

3) non, tu n'appliques pas la bonne relation
la "logique" de l'énoncé : la question 3c suit la question 3b
or à la question 3b nous avons trouvé que
L = (2k - 1). / 4

Il y a une relation entre la fréquence N, la célérité V et la longueur d'onde

Les trois premières fréquences sont celles qui correspondent à
k = 1
k = 2
et
k = 3

Oula je suis complètement perdue là ! :S

Question 3c :

On te demande une expression littérale (ou trois expressions littérales) pour les fréquences N₁, N₂ et N₃ d'un tuyau bouché de longueur L

Quelle est la relation entre la fréquence N, la célérité V et la longueur d'onde ?

=v*1/N

Oui, plus la fréquence N est élevée et plus la longueur d'onde est courte.

Tu as tout ce qu'il faut maintenant pour répondre à la question 3c

= V / N

L = (2k - 1). / 4

Quelle est donc la relation qui te permet de calculer N en fonction de V, de L et de k ?

Je crois que j'ai trouver si je ne me suis pas trompée ...

alors : L = (2k - 1). / 4 & = V / N

Par identification on a L = (2k - 1).V / 4N D'ou N = (2k - 1) * V / 4L

pour k = 1 on a N₁ = V / (4 L)

pour k = 2 on a N₂ = 3 V / (4 L)
et
pour k = 3 on a N₃ = 5 V / (4 L)

Et voilà quelque chose de très important pour un musicien !
Les tuyaux bouchés font entendre le fondamental et les harmoniques impaires d'un son (dans l'orchestre c'est le cas par exemple du basson ; à l'orgue ce sont les bourdons, quintatons, etc. )

Je considère (et toi aussi, je pense) que la question 3d est résolue :
la fréquence du son fondamental N₁ = V / (4 L)


Question 4 :
facile maintenant ? (bien sûr elle suit, comme d'habitude, la réponse à la question 3d)

Je remplace V par 340 ... mais pour le reste euh ...

Oui, V = 340 m.s^-1 (les unités ! ! )

Quelle est la relation entre la fréquence N et la période T ?

De plus tu sais que la fréquence fondamentale (c'est-à-dire pour k = 1) d'un tuyau bouché est N = V / (4 L)

Il te reste à trouver la relation (littérale dans un premier temps) qui permet de connaître L en fonction de V et de T

Quelle sera la forme de la courbe représentative ?

Application numérique...

Retrouves-tu un résultat déjà obtenu ?

Je ne pourrai pas te répondre avant ce soir.
Mais je ne laisse jamais tomber ; je passerai lire ce que tu auras répondu (mais c'est vraiment facile) ce soir ou demain matin.

Désolé j'ai pas pu avoir l'ordi avant aujourd'hui ! Alors j'ai trouvé je crois :

N = 1 / T et N = V / 4L

Par identification  
L = (V*T) / 4

Exact !

Donc, avec une toute petite modification de l'écriture :

L = (V / 4) T

Il te reste à relire les questions 2a et 2b et à faire l'application numérique...

Merci pour vos précieux conseils. J'ai fait un autre topic pour un autre exercice, toujours sur le son. Vous pourriez venir jeter un coup d'œil s'il vous plait si sa ne vous dérange pas?

https://www.ilephysique.net/sujet-tuyaux-sonore-238800.html#msg2084039

Au faite, je remplace T par quoi ?!