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UNE EXPÉRIENCE POUR COMPRENDRE

Pour nos expériences, nous sommes partis de la situation de notre problématique - nous avons donc un émetteur mobile et un récepteur immobile, positionnés sur un banc mécanique relié à la Foxy. L'émetteur jouerait ainsi, par exemple, le rôle d'une ambulance et l'émetteur serait alors un piéton - une situation que l'on a tous déjà rencontrée dans la rue.

Le but de cette première expérience est de prouver que le son de la sirène d'une ambulance est initialement aigu et qu'il devient grave une fois que le véhicule est passé devant le piéton.

Notre émetteur avance et recule à la plus petite vitesse que le boitier peut nous proposer et doit toujours être bien en face du récepteur. On ne peut donc pas le faire passer devant ce dernier, à la manière d'une ambulance avec un piéton. Il a donc fallu trouver un autre moyen et nous avons décidé de faire l'expérience en deux étapes.

La première est de faire avancer l'émetteur d'un point A à un point B et de prendre une mesure de la période. La deuxième est, a peu de chose près, la même chose si ce n'est que l'émetteur doit reculer du point B au point A pour ensuite reprendre une mesure de la période.

Une fois le protocole expérimental établit, nous avons configuré l'Atelier Scientifique afin de recueillir une représentation graphique de l'onde sonore. Sur l'axe des abscisses se trouve le temps, que nous avons réglé à 6 secondes avec un nombre de points de 5000. Sur l'axe des ordonnés se trouve alors l'entrée de la Foxy que nous avons réglé à 5 Volt.

Quand l'émetteur avance du point A au point B, on obtient la représentation graphique visible ci-dessous. Avec l'outil pointeur, nous avons mesuré la période. Pour avoir une période précise, nous avons étiré le pointeur trente fois.​

  • T = 3.77/30 = 0.1256 secondes

  • ∆f = 1/T = 1/0.1256 = 7.958 Hz

L'émetteur avançant vers le récepteur, ce dernier doit donc recevoir des sons aigus. Ici, nous avons un son d'une fréquence d'environ 7.958 Hertz.

Quand l'émetteur recule du point B au point A, on obtient la représentation graphique visible ci-dessous. Avec l'outil pointeur, nous avons encore une fois mesuré la période. Pour avoir une période précise, nous avons étiré le pointeur trente fois.

  • T = 3.97/30 = 0.1323 secondes

  • ∆f = 1/T = 1/0.1323 = 7.557 Hz

L'émetteur s'éloignant du récepteur, ce dernier doit donc recevoir des sons graves. Ici, nous avons un son d'une fréquence d'environ 7.557 Hertz.

Nous avons donc deux fréquences pour, respectivement, l'avancé et l'éloignement de l'émetteur. Nous avons vu, au cours de ces TPE, que plus la fréquence était basse et plus le son était grave. Lorsque l'émetteur avance, nous avons une fréquence d'environ 7.958 Hertz. Lorsqu'il recule, cette fréquence baisse et est alors de 7.557 Hertz. Or, 7.557 étant plus petit que 7.958, on remarque alors que le son devient grave dès lors que l'émetteur s'éloigne du récepteur et qu'il devient aigu dès qu'il s'en approche. C'est pourquoi la sirène d'une ambulance devient grave pour le piéton dès qu'elle le dépasse !

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