Ondes et son
Battements à deux sources
Appuyez sur Lecture — observez les fronts d'onde interférer ; l'observateur entend des battements et y(t) montre l'enveloppe.
Battements à deux sources — simulation interactive de Ondes et son. Appuyez sur Lecture — observez les fronts d'onde interférer ; l'observateur entend des battements et y(t) montre l'enveloppe. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.
Battements
...une montee et une descente lentes du volume.
L'interférence entre f₁ et f₂ crée une onde combinée dont l'amplitude est modulée à |f₁ − f₂|. L'observateur entend la fréquence de battement.
- Fréquence de battement f_beat = |f₁ − f₂|
- Superposition d'ondes
Résumé de l'investigation
Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire
Le brief reprend la page pré-rendue : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.
Question directrice
Deux haut-parleurs diffusent des tonalités presque à la même fréquence. Un auditeur entend le volume pulser de haut en bas. Qu’est-ce qui détermine la vitesse à laquelle il pulse ?
Prédictions à évaluer
- La fréquence du pouls est égale à la somme des deux fréquences.
- La fréquence du pouls (battement) est égale à la différence entre les deux fréquences.
- La fréquence du pouls est égale à la moyenne des deux fréquences.
Rôles des variables
Ce que vous définissez :
- Fréquence de la source 1 f₁ (Hz)
- Fréquence de la source 2 f₂ (Hz)
Ce que vous mesurez :
- Fréquence porteuse f_c (Hz)
- Fréquence de battement f_beat (Hz)
Comment se déroule l'enquête
- Ouvrez le préréglage à deux sources et appuyez sur Réinitialiser. La source 1 est fixée à 440 Hz.
- Activez les lectures de fréquence de battement et de fréquence porteuse chez l’observateur.
- Définissez la fréquence de la source 2 pour chaque essai et enregistrez la fréquence de battement.
Équation gouvernante
Fréquence de battement — f_beat = |f₁ − f₂|
Lorsque deux tonalités de fréquence presque égale se chevauchent, leur motif d’interférence pulse en volume à une fréquence égale à la différence entre les deux fréquences.
Fréquence porteuse — f_c = (f₁ + f₂)/2
La hauteur qu'un auditeur perçoit réellement est proche de la moyenne des deux fréquences sources - le battement est une pulsation d'amplitude lente chevauchant cette tonalité moyenne.
Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre
- Pour un essai, calculez f_beat = |f₂ − f₁| et f_c = (f₁ + f₂)/2. Comparez les deux au tableau.
- Expliquez pourquoi un auditeur perçoit une tonalité proche de la fréquence porteuse, avec un volume sonore pulsé à la fréquence de battement (beaucoup plus lente).
Où cela apparaît au-delà du laboratoire
- Les musiciens accordent les instruments en écoutant les battements entre leur note et une tonalité de référence, en ajustant jusqu'à ce que les battements ralentissent jusqu'à zéro. Expliquez pourquoi zéro battement signifie que les deux fréquences sont exactement égales.
- À mesure que f₂ se rapproche de f₁, qu’arrive-t-il à la fréquence de battement ? Qu’entendriez-vous dans la limite f₂ = f₁ ?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Bienvenue dans Battements à deux sources
- Sélectionnez l'observateur
- Appuyez sur Lecture
- écoutez la modulation
- Ouvrez le panneau des Propriétés
- Bravo !
Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.
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