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6.3 Détermination de la vitesse sonique lon-
gitudinale
Tiges longues :
Lire le temps T
1
maximales de paquets d'ondes au moyen
des curseurs sur l'oscillogramme.
Déterminer la vitesse sonique c à partir de
T
et de la longueur de tige L, par ex. pour la
1
tige en acier inox de 400 mm (cf. 6.1):
2
L
0,8m
c
T
162µs
x
Il convient de noter que l'onde sonore a par-
couru deux fois la tige dans le temps T
Tiges courtes :
Lire le temps T
2
maximales de l'oscillation sinusoïdale au
moyen des curseurs sur l'oscillogramme.
Déterminer la vitesse sonique c à partir de
T
et de la longueur de tige L, par ex. pour la
2
tige en acier inox de 100 mm (cf. 6.2):
2
L
0,2m
c
T
41µs
x
On remarque, ici aussi, que l'onde sonore a
parcouru deux fois la tige dans le temps T
6.4 Ondes sonores transversales
Dans les corps solides, des ondes sonores
transversales peuvent apparaître par l'effet du
cisaillement.
Effectuer le montage expérimental comme
indiqué à la Fig. 4. Choisir la tige en acier
inox de 400 mm. Veiller à avoir une distance
d'env. 1 mm entre les sondes microphones
et la tige. Réglages de l'oscilloscope, par ex.
Base de temps : 20 s/DIV, Balayage verti-
cal : CH1 2 V/DIV CC, CH2 1 V/DIV CC,
Déclenchement (trigger) : source CH1, Type
front d'impulsion, Mode normal, Seuil 1 –
2 V.
Ch1
Ch2
Montage expérimental pour l'étude de la
Fig. 4
propagation des ondes transversales dans des tiges
Frapper sur la tige au moyen de la masse
comme indiqué à la Fig. 4.
par ex. entre deux valeurs
m
4938
.
s
par ex. entre deux valeurs
m
4878
.
s
Remarques :
L'intensité du battement influe sur la qualité de
l'oscillogramme.
Pour supprimer ou atténuer les ondes transver-
sales stationnaires, on peut presser légèrement
la tige avec la paume de la main contre le tapis.
Ajuster le seuil de déclenchement à la hauteur
d'impulsion conformément à la remarque au
point 6.
.
1
Oscillogramme d'une onde transversale
Fig. 5
dans une tige en acier inox de 400 mm
La Fig. 5 montre l'oscillogramme pour une exci-
tation d'ondes transversales dans une tige en
.
acier inox de 400 mm. La courbe de mesure
2
jaune correspond au signal enregistré par la
sonde à microphone côté excitation, la courbe
de mesure bleue correspond au signal enregis-
tré par la sonde à microphone sur le côté oppo-
sé.
Au moyen des curseurs sur l'oscillogramme,
lire le temps T mesuré entre la première va-
leur minimale du signal d'excitation et la
première valeur maximale du signal entrant.
Calculer la vitesse sonique transversale, par
ex. pour la tige en acier inox de 400 mm (cf.
plus haut). Pour ce faire, prendre la lon-
gueur effective de la tige, correspondant à la
distance
sondes
l'expérience présentée ici) :
L
c
T
En comparant avec la vitesse sonique longitudi-
nale (voir 6.3), on constate que la vitesse so-
nique transversale est nettement plus faible.
7. Conservation, nettoyage, élimination
Ranger le jeu d'appareils dans un endroit
propre, sec et à l'abri de la poussière.
Pour le nettoyage, ne pas utiliser de net-
toyants ni de solvants agressifs.
4
de
positionnement
microphones
(0,39 m
0,39m
m
3145
.
124µs
s
des
deux
dans
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