Comment montrer que les vibrations mécaniques génèrent des bruits voire des sons ? Comment montrer que c’est la matière qui vibre ? Comment les faire ressentir facilement ? Comment les voir aisément ? Un petit transducteur et le tour est joué : votre public sera conquis !

Mettez un casque ou branchez vos haut-parleurs pour lire la vidéo. Faites en sorte que le son soit un peu audible dès le début.

Á quoi ça sert ?

• Á montrer que les vibrations mécaniques sont à l’origine d’un son.
• Á montrer que le type de matière influence la nature du son.
• Á montrer que la taille, la forme, … du matériau utilisé est important.
• Á s’amuser.
• …

Matériels nécessaires

• Un transducteur qui n’est rien d’autre qu’un haut-parleur pour lequel on a remplacé la membrane par une plaque métallique.

• Un amplificateur.
  Un LM386 peut faire l’affaire mais nécessite un peu de bricolage : quelques composants et soudures.

Sinon, on peut acheter un petit amplificateur vraiment pas cher : cliquer ici

• Un câble avec deux prises jack 3,5 mm

• Une source audio. Un téléphone portable fait l’affaire.
• Différents matériaux de tailles et de formes variées.

Réglages et précautions

• Tenir le transducteur dans la main. Elle absorbe un peu les vibrations sinon la table sur laquelle il sera posé va vibrer et la démonstration sera moins probante.
• Régler le volume sonore de la source (le téléphone portable) afin de ne pas saturer le son.
• Si vous utilisez un LM386, il faut régler aussi le potentiomètre afin que l’amplification se fasse, sinon le son peut être constamment saturé.
• N’hésiter pas à tout tester comme matériau : la boite de conserve ! J’en ai pris une grande de la cantine : ça marche du tonnerre !

Le montage avec le LM386

Le schéma électrique :

Un gain de 20 suffit largement et permet d’utiliser un minimum de composants. Le montage en est facilité.

Le montage sur une plaque d’essai :

J’ai, bien sûr, ajouté un interrupteur et une DEL pour indiquer le fonctionnement. En parallèle des piles, j’ai placé un condensateur de 470µF pour stabiliser le montage. Sans lui, on entend des grésillements.

Combien ça coute ?

• Le transducteur : environ 25 euros, je l’avais acheté à 17 euros sur un autre site mais il n’est plus disponible. Si vous avez trouvé moins cher merci de le préciser dans les commentaires.
• L’amplificateur qui évite trop de bricolage : 8 euros. Mais ensuite il faut une alimentation correcte : 11 euros.
• Le LM386 : à peine 1 euros – prévoir quelques euros pour la plaque et les composants à souder.
• Le câble et les piles se trouvent facilement et vous en avez certainement déjà. Je ne parle même pas du téléphone portable.

Bref, avec une trentaine d’euros grand maximum vous pouvez réaliser ce petit montage.

Exploitations possibles avec les élèves

Ce qui suit correspond à peu près à ma présentation. Souvent les questions des élèves m’orientent davantage dans un domaine.

N’hésitez pas dans les commentaires à proposer vos idées !

On entend peu le son. Que faire ? Mettre un objet plat sur le transducteur : un bout de carton, un bristol, …. Le son est amplifié. Faire effleurer l’objet pour ressentir les vibrations. Mettre de la semoule pour « voir » les vibrations.

On peut, aisément, alors, expliquer la présence de membranes sur les haut-parleurs.

Et si on teste d’autres matières ? En posant le transducteur sur différentes matières on montre que toute matière qui vibre peut émette un son.
Son dans l’eau, les sismomètres…

La taille de l’objet est-il important ? Placer un petit bout de carton puis un bien plus grand. Pourquoi le son est-il amplifié ?…

Pour s’amuser : poser le transducteur sur la gorge d’un élève avec la bouche ouverte : le son est amplifié. Parler des cordes vocales, …

…