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Foire aux questions & … réponses


Préambule Dans cette section, on répond de manière assez complète à certaines questions scientifiques qui intéressent nos visiteurs.

Vous êtes ici sur la version développée d'une des questions. Vous pouvez revenir à l'accueil de la section "Questions-Réponses"pour voir la liste des questions.

Si certaines réponses ne vous satisfont pas, si vous avez des compléments ainsi que d'autres questions, n'hésitez pas à nous écrire un mail.

Nous mettons comme toujours l'accent sur les illustrations : des animations et vidéos accompagnent systématiquement les réponses.


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Réponse à une question scientifique : acoustique

Question-Réponse : "acoustique"

INTRODUCTION
cube de glasse

Il existe quelques sites dans le monde qui ont effectivement de remarquables propriétés acoustiques. On va en voir quelques uns que la main de l'homme a façonné.
Prenons par exemple le dome de la cathédrale Saint-Paul à Londres : celui-ci possède une "whispering gallery". Cela signifie que l'on peut chuchoter près du mur et la personne de l'autre côté de ce dome entendra ce que vous dîtes ! Le son se propage le long de la paroi.

Il existe aussi le Mapparium de Boston (voir ).

le mapparium

Il s'agit d'un globe terrestre rigide dans lequel vous pouvez vous introduire afin de regarder la mappemonde de l'intérieur. La nature acoustique de l'endroit n'était pas l'objectif principal de la construction mais c'est finalement presque devenu la curiosité principale.

Là aussi, vous avez une " whispering gallery" comme pour le dome de Londres : chuchotez d'un côté du globe et l'on vous entendra à l'autre extrémité.

Dome de la cathédrale Saint-Paul à Londres

Comme il s'agit d'une sphère parfaite cependant, c'est encore plus spectaculaire car vous pouvez parler dans toutes les directions afin d'obtenir le même effet.

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Il est très curieux aussi paraît-il de parler au milieu du globe : vous avez alors l'effet inattendu de vous entendre parler vous-même en son surround et très clairement. Vous avez aussi des effets de mirage acoustique (vous entendez un son à votre droite alors qu'il est émis à gauche de vous).

Par ailleurs, comme vous le constatez sur la photo, il existe une passerelle traversant ce globe. Imaginons que vous vous placiez à deux mètres du centre et qu'un de vos amis se tiennent au centre et vous parle. Sa voix semble étrangement faible. Si votre ami continue alors de vous parler en s'éloignant de vous, sa voix devient paradoxalement de plus en plus forte jusqu'à ce qu'il se trouve à la position symétrique de vous (2 mètres).

A cette position, le son est quand même 10 décibels plus fort qu'en tout autre point de la passerelle.

D'autres monuments sont connus pour ces effets acoustiques comme à Pise ou à Beijing en Chine.

LES MAYAS

Les sites Mayas sont des plus incroyables aux oreilles des acousticiens. Le plus particulier est Chichén Itzá.

Echos étranges devant la pyramide

Si, déjà, vous frappez dans vos mains à cet endroit, vous entendrez de nombreux échos insolites provenant des marches des escaliers de la pyramide de Kukúlkan (construite par les Mayas entre 1100 et 1300 après JC).

Un autre site impressionnant de cet endroit est le " juego de Pelota" (stade de jeu de ballon). Si vous frappez dans vos mains dans le stade, vous entendrez peut-être 7 échos successifs mais il y en a en réalité 14 (certains sont très faibles).

Résumé sur l'acoustique Maya (anglais)

Si vous pouviez tirer un coup de pistolet, vous auriez l'impression d'entendre tirer une mitraillette. On n'a pas encore tout à fait élucidé le pourquoi de cette attention des Mayas aux propriétés acoustiques.

Ce stade servait à pratiquer un jeu de ballon (en caoutchouc). Les joueurs pouvaient changer la course de la balle avec leur hanche et leur poitrine (couverte d'un dispositif).

Il arrivait parfois que les perdants de ce jeu perdent aussi la vie par le biais de sacrifices rituels…

Lors du jeu, le nombre d'échos produits par la balle devenait sûrement déconcertant pour les joueurs, d'autant que l'usage de drogues était courant.

On peut spéculer que les effets sonores possédaient une signification spirituelle durant les jeux.

Les échos sont rendus possibles par des murs très massifs en pierre et très précisément positionnés afin de réfléchir le son. Les murs font 80 mètres de long et presque 8 mètres de haut.

Ce stade possède aussi une "whispering gallery": en parlant normalement à l'une des extrémités, votre ami peut vous entendre clairement à l'autre bout, à plus de 150 mètres quand même.

Le théatre d' Epidaure est aussi un lieu connu de l'Antiquité dont l'acoustique est formidable. Quel que soit le rang du théâtre où l'on s'assoit, on peut entendre très correctement ce qui se passe sur scène : une pièce qui tombe est entendu par tout le monde.

En fait il s'agirait du calcaire utilisé pour les sièges. Les sièges ont un effet filtrant qui suppriment les basses fréquences et donc le brouhaha du public. Par ailleurs, les rangs de sièges réfléchissent les hautes fréquences vers le public et la puissance sonore est alors augmentée.

COMPLEMENT
sculpture d'eusebio

Une remarque avant de finir: Il existe à Madrid une sculpture célèbre et qui plus est intéressante d'un point de vue acoustique.

Il s'agit d'une oeuvre minimaliste d'Eusebio Sempere : un assemblage périodique de tubes très serrés et de différentes longueurs.

Il s'avère qu'une certaine fréquence (1670 Hz) disparaît quasiment au passage de cette sculpture (par exemple, si le son provient de l'autre côté de la sculpture, il est fortement atténuée).

C'est le résultat d'interférences destructrices (pour certaines fréquences des phases et des oppositions de phase se rencontrent).

Note : Connaissez-vous cette expérience classique, que l'on voit dans les musées de Science, et qui consiste à placer deux disques paraboliques assez éloignés dans une pièce (même bruyante). Si vous parlez doucement près d'une parabole, votre ami peut très bien entendre ce qui se dit au niveau de l'autre parabole.

Sources
flechevershautRepliezflechevershaut

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