Qu’entendez-vous sous L’eau?

Concepts Clés
Physique
Son
Ondes
Biologie

Introduction
Avez-vous déjà écouté les bruits sous-marins? Le son se propage différemment dans l’eau que dans l’air. Pour en savoir plus, essayez de faire vos propres bruits sous—marins-et écoutez attentivement.

Background
le Son est une onde créée par les vibrations. Ces vibrations créent des zones de particules plus et moins denses. Le son a donc besoin d’un support pour voyager, comme l’air, l’eau ou même les solides.,

Les ondes sonores voyagent plus rapidement dans des substances plus denses car les particules voisines se heurteront plus facilement les unes aux autres. Prendre de l’eau, par exemple. Il y a environ 800 fois plus de particules dans une bouteille d’eau que dans la même bouteille remplie d’air. Ainsi, les ondes sonores voyagent beaucoup plus rapidement dans l’eau que dans l’air. Dans l’eau douce à température ambiante, par exemple, le son se déplace environ 4,3 fois plus vite que dans l’air à la même température.

le son circulant dans l’air devient bientôt moins fort à mesure que vous vous éloignez de la source., En effet, l’énergie des vagues se perd rapidement en cours de route. Le son conserve son énergie plus longtemps lorsque vous voyagez dans l’eau, car les particules peuvent mieux transporter les ondes sonores. Dans l’océan, par exemple, le bruit d’une baleine à bosse peut parcourir des milliers de kilomètres!

Les ondes sonores sous-marines nous atteignant à un rythme plus rapide et gardant leur intensité plus longtemps semblent nous faire percevoir ces sons comme plus forts lorsque nous sommes également sous l’eau. L’oreille humaine, cependant, a évolué pour entendre le son dans l’air et n’est pas aussi utile lorsqu’elle est immergée dans l’eau., Notre tête elle-même est pleine de tissus qui contiennent de l’eau, et peuvent transmettre des ondes sonores lorsque nous sommes sous l’eau. Lorsque cela se produit, les vibrations contournent le tympan, la partie de l’oreille qui a évolué pour capter les ondes sonores dans l’air.

le son interagit également avec les frontières entre deux milieux différents, comme la surface de l’eau. Cette frontière entre l’eau et l’air, par exemple, reflète presque tous les sons dans l’eau. Comment toutes ces dynamiques influenceront – elles la façon dont nous percevons les sons sous-marins? Essayez de l’activité pour le savoir!,/li>

Préparation

• remplissez la baignoire d’eau tiède—ou dirigez—vous vers la piscine-et apportez votre aide et d’autres matériaux.,

Procédure

• Demandez à votre assistant de cliquer sur l’un acier inoxydable ustensile contre l’autre. Écouter. Comment décririez-vous le son?
• Dans un instant, votre assistant cliquera un ustensile contre l’Autre Sous l’eau. Pensez-vous entendre le même son?
• Demandez à votre assistant de cliquer sur l’un ustensile contre l’autre sous l’eau. Écouter. Le son semble-t-il plus fort ou plus doux? Ce que vous entendez est-il différent d’une autre manière?
• Immerger une oreille dans l’eau. Demandez à votre assistant de cliquer sur un ustensile contre l’Autre Sous l’eau. Écouter., Comment décririez-vous ce bruit?
• demandez à votre assistant de cliquer sur un ustensile contre l’Autre Sous l’eau peu de temps après avoir submergé votre tête. Respirez profondément, fermez les yeux et plongez votre tête complètement ou autant que vous vous sentez à l’aise. Écoutez pendant que vous retenez votre souffle sous l’eau (venez prendre l’air quand vous en avez besoin!). Le son semble-t-il plus fort ou plus doux? Cela semble-t-il être différent d’une autre manière?
• répétez cette séquence mais demandez à votre assistant d’utiliser deux ustensiles en plastique qui se cognent l’un contre l’autre.,
• répétez la séquence à nouveau, mais cette fois, écoutez une petite balle qui est tombée dans l’eau. Le son d’une balle de tomber dans le changement d’eau lorsque vous écoutez au-dessus ou en dessous de l’eau? Votre perception de ce son change-t-elle? Pourquoi cela arriverait-il?
• inverser les rôles. Demandez à votre aide d’écouter pendant que vous faites les sons.
• discutez des résultats que vous avez recueillis. Faire des modèles apparaissent? Pouvez-vous conclure quelque chose sur la façon dont les humains perçoivent les sons lorsqu’ils sont immergés dans l’eau?,
• Extra: testez avec plus de types de sons: sons doux et forts, sons aigus et graves. Pouvez-vous trouver plus de modèles?
• Extra: pour étudier ce qui capte l’onde sonore lorsque vous êtes submergé, utilisez vos doigts pour fermer vos oreilles ou utilisez des écouteurs lorsque vous submergez votre tête. Comment le son change – t-il lorsque vous fermez votre conduit auditif sous l’eau? Fait la même chose se produire lorsque vous fermez votre oreille lorsque vous êtes au-dessus de l’eau? Si non, pourquoi serait-ce différent?
• Extra: allez à la piscine et écoutez le bruit de quelqu’un qui saute dans l’eau., Comparez votre perception du son lorsque vous êtes submergé lorsque votre tête est au-dessus de l’eau. Comment votre perception change-t-elle? Fermez vos yeux. Pouvez-vous dire où la personne a sauté dans l’eau lorsqu’elle est submergée? Pouvez-vous dire quand vous avez votre tête au-dessus de l’eau?
• Extra: recherche sur les sons océaniques et l’impact des sons causés par l’activité humaine sur les animaux aquatiques.

Observations et résultats
Le son était-il plus doux lorsqu’il a été créé sous l’eau et que vous avez écouté au-dessus de l’eau? Cela a-t-il semblé étouffé lorsque vous n’aviez que votre oreille submergée?, Était-il plus plein quand vous avez eu votre tête submergée?

Le Son se déplace plus rapidement dans l’eau que dans l’air, car les particules d’eau sont plus denses. Ainsi, l’énergie que portent les ondes sonores est transportée plus rapidement. Cela devrait rendre le son plus fort. Vous l’avez probablement perçu comme plus doux lorsque vous n’étiez pas submergé, cependant, parce que la surface de l’eau est presque comme un miroir pour le son que vous avez créé. Le son s’est probablement presque complètement reflété dans l’eau dès qu’il a atteint la surface.

lorsque vous avez submergé seulement votre oreille, le son semblait probablement encore étouffé., Cela se produit parce que l’oreille humaine n’est pas bonne à ramasser son dans l’eau après tout, il a évolué pour ramasser son dans l’air.

lorsque vous avez submergé votre tête, le son semblait probablement plus plein. C’est parce que notre tête contient beaucoup d’eau, ce qui permet au tissu de capter le son sous—marin-sans compter sur le tympan. Cela explique également pourquoi la fermeture de votre conduit auditif ne fait presque aucune différence dans le son que vous captez lorsque vous êtes sous l’eau.

Si vous avez essayé de détecter d’où venait le son lorsqu’il était submergé, vous avez probablement eu du mal., Notre cerveau utilise la différence de volume et de synchronisation du son détecté par chaque oreille comme un indice pour déduire d’où vient le son. Parce que le son se déplace plus rapidement sous l’eau et parce que vous captez le son avec toute votre tête lorsque vous êtes submergé, votre cerveau perd les signaux qui vous aident normalement à déterminer d’où vient le son.

plus à explorer
découverte du Son Dans la mer, de L’Université de Rhode Island et du Inner Space Center
pouvez-vous entendre des sons dans l’Espace?,, de Science Buddies
Talk through a String Telephone, de Scientific American
Sound Localization ,de science Buddies
Ears: leur conception, leur taille et leur forme sont-elles importantes?, de Scientific American
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cette activité vous a été présentée en partenariat avec Science Buddies