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La puissance et l'intensité d'une onde sonore

Posté par
Lucie10
20-11-21 à 21:58

Bonjour,

Lorsqu'on a une source sonore qui émet dans toutes les directions des ondes de manières sphériques, peut-on dire qu'à la source, l'intensité est égale à la puissance ? (Et donc I=P ?)

Posté par
vanoise
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 20-11-21 à 22:43

Bonsoir
En un point donné différent de la source, l'intensité sonore représente la puissance moyenne reçue par unité de surface. Elle se mesure donc en watts par mètre carré.
L'intensité acoustique n'est donc pas définie sur la source.

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 20-11-21 à 23:47

Merci pour la réponse.

J'ai alors un petit problème dans un exercice.
J'ai une source sonore sphérique qui émet à 200W et traverse une fenêtre de 6m² à 150m d'elle.
Je dois calculer la puissance moyenne qui traverse cette fenêtre.

On suppose qu'il n'y a pas de dissipation de puissance.

Mon raisonnement :
Comme il n'y a pas de dissipation de puissance, la puissance de l'onde sphérique à 150m de la source sera aussi de 200W.
Cependant, pour calculer la puissance traversant la fenêtre de 6m², je bug.
Je pensais utiliser le fait que l'intensité d'une onde sphérique est inversement proportionnel au carré de la distance. Mais si l'intensité ne peut pas être définie à la source, impossible de faire de calculs de type I1=I2 avec I=P/S (P la puissance, S la surface)

Posté par
mmalou Webmaster
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 08:08

Bonjour à vous deux,

Lucie10, merci de compléter ton profil avec ton niveau d'études s'il te plaît

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q12 - Dois-je forcément indiquer mon niveau lorsque je poste un nouveau topic ?


Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 09:51

Oh je pensais l'avoir fait lors de l'inscription.
C'est réglé.

Posté par
mmalou Webmaster
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 09:55

le profil correspond au niveau d'études
aller dans espace " mon espace membre" / "profil" / mes études, mon profil

Posté par
vanoise
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 12:25

La source émet dans toutes les directions de l'espace ; la puissance totale P se répartie donc sur une sphère centrée sur la source d'aire S=4r2 où r est la distance de la source à la fenêtre...
Je te laisse continuer...

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 13:26

Est-ce que je dois faire le rapport entre la surface totale de la sphere et l'aire de la fenêtre pour savoir quelle quantité de puissance traverse la fenêtre ?

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 13:30

Non je crois avoir compris :

Je peux calculer l'intensité de l'onde au niveau de la fenêtre : I = P/S
Puis connaissant l'intensité à cette distance de la source je peux alors me ramener à la puissance qui traverse la fenêtre en utilisant cette fois-ci l'air de la fenêtre.

Posté par
vanoise
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 13:57

Tout à fait d'accord avec ton message de 13h30 même si celui de 13h26 permet aussi, de façon plus maladroite, d'obtenir le résultat.

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 14:06

Merci pour votre aide !

J'ai une autre petite question.
On me demande ensuite de calculer la densité d'énergie qui traverse cette fenêtre au bout de 2h.

Mais pour calculer une densité, il me faut un volume.
Ici je n'ai qu'une surface (la fenêtre).
Faut-il que j'imagine un "empilement" de fenêtre ? Mais même comme ça, comment pourrais-je calculer le volume ?

Posté par
vanoise
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 16:20

On peut effectivement définir une densité volumique d'énergie en un point de l'espace où se propage une onde acoustique : c'est la somme de l'énergie cinétique de l'air et de l'énergie potentielle de l'air par unité de volume d'air mais cette expression n'est sans doute pas à ton programme et surtout : elle est définie en un point : elle ne se propage pas.
A mon avis, il y a une maladresse dans ton énoncé.On te demande tout simplement de calculer l'énergie acoustique qui traverse la fenêtre de surface d'aire S=6m2. Tout simplement :
E=P.t = I.S.t où P désigne la puissance acoustique au niveau de la fenêtre.

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 17:39

Je crois en effet que votre premier paragraphe ne fait pas parti de mon programme, mais j'irai me cultiver là dessus par moi même ça a l'air intéressant.

Sinon, on me demande bien de calculer l'énergie acoustique (avec la formule que vous avez donné) mais aussi la densité d'énergie (qui vaut E/V dans mon cours).  Mais je ne sais pas quel volume utiliser :/

Voila ma réflexion sur la question :
Si l'onde traverse la fenêtre pendant 2h, alors c'est comme si elle traversait avec la même puissance un empilement de cette même fenêtre pendant 2h.
Cet empilement de fenêtre créé une sorte de gros volume rectangulaire que l'onde traverse.
Je connais la vitesse du son v=340m/s et ce son voyage pendant 2h donc t=7200s à travers mon volume fictif rectangulaire.
L'onde a donc parcouru une distance de d=v*t=340*7200.

Mon volume est donc de V=6*340*7200m3.
Ainsi la densité d'énergie vaut : Pt/V

Bon c'est un peu laborieux quand même ^^'

Posté par
vanoise
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 18:44

Pourrais-tu fournir l'énoncé exact de la question concernant la densité de puissance. A 14h06, tu écris : "On me demande ensuite de calculer la densité d'énergie qui traverse cette fenêtre au bout de 2h". Parler de densité d'énergie qui traverse : cela n'a pas de sens physique... A 17h39, tu parles simplement de densité d'énergie... On pourrait alors calculer la densité moyenne d'énergie à l'intérieur de la sphère entourant la source ponctuelle de rayon r=c.t...

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 20:29

Oui alors voilà l'énoncé, mais ce n'est pas en français  (mais c'est assez facile à comprendre)

La puissance et l\'intensité d\'une onde sonore

Posté par
vanoise
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 21-11-21 à 21:34

Ta traduction me semble correcte mais je maintiens mes précédents messages  : une densité volumique d'énergie ne se propage pas...

Posté par
Lucie10
re : La puissance et l'intensité d'une onde sonore 22-11-21 à 00:11

Merci pour vos réponses !
J'essayerai de demander à des camarades ou à la prof



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