Sons émis par une bouteille

La hauteur du son émis par une bouteille de verre contenant de l’eau et frappée avec un couteau ou une cuillère augmente si on diminue le niveau d’eau. Avec plusieurs bouteilles et un peu d’oreille musicale, on peut ainsi, à peu de frais, fabriquer un instrument de musique.



Fiche d’accompagnement de l’expérience:
 

Matériel
  • une bouteille en verre ;
  • une tige métallique ou un autre instrument quelconque pour frapper la bouteille.

Montage et réalisation

Frapper avec une tige métallique une bouteille en verre contenant de l’eau, mais pas complètement remplie: il y a émission d’un son. La hauteur de ce son augmente lorsqu’on vide l’eau de la bouteille.

Explications

Le son qui est produit lorsqu’on frappe la bouteille avec une tige résulte du fait que c’est l’eau qui se met à vibrer avec le verre de la bouteille. La fréquence propre de vibration de l’eau dépend de sa masse, donc de la quantité d’eau dans la bouteille.

Plus la hauteur de l’eau dans la bouteille est petite, plus la longueur d’onde de ses vibrations propres diminue et plus la fréquence correspondante f augmente puisque

( : vitesse de propagation du son dans l’eau) :
le son émis est de plus en plus aigu.

Remarques

Une expérience similaire est réalisée lorsque l’on joue de la flûte en la plongeant dans l’eau.

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