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L’étymologie du mot téléphone, c’est-à-dire son origine, vient du grec ancien avec ''tễle ''signifiant “loin” et ''phônế ''signifiant “voix”. | L’étymologie du mot téléphone, c’est-à-dire son origine, vient du grec ancien avec ''tễle ''signifiant “loin” et ''phônế ''signifiant “voix”. | ||
| − | C’est au 19e siècle (XIXe s.) qu’apparaît la première forme du téléphone électrique, mais avant cela, des scientifiques se sont penchés sur la transmission mécanique du son afin de communiquer à longue distance. Deux siècle plus tôt, en 1665 en angleterre, un brevet de téléphone acoustique à câble tendu est attribué au physicien Robert Hooke, une des grandes figures des sciences expérimentales du 17e siècle (XVIIe s.). En 1667, il obtient un autre brevet pour le même dispositif avec la version à corde tendue. Mais comme tu l’as remarqué avec le yaourtophone, ce dispositif a ses contraintes, et par conséquent ses limites de | + | C’est au 19e siècle (XIXe s.) qu’apparaît la première forme du téléphone électrique, mais avant cela, des scientifiques se sont penchés sur la transmission mécanique du son afin de communiquer à longue distance. Deux siècle plus tôt, en 1665 en angleterre, un brevet de téléphone acoustique à câble tendu est attribué au physicien Robert Hooke, une des grandes figures des sciences expérimentales du 17e siècle (XVIIe s.). En 1667, il obtient un autre brevet pour le même dispositif avec la version à corde tendue. Mais comme tu l’as remarqué avec le yaourtophone, ce dispositif a ses contraintes, et par conséquent ses limites de distance. Le siècle suivant, d’autres scientifiques et érudits travaillent sur le sujet et arrivent au tube acoustique. Le philosophe anglais Jérémy Bentham théorise la construction d’un réseau de tuyaux acoustiques. Ces recherches, intégrant un projet d’architecture, ont pour objectif de servir le milieu carcéral (les prisons) pour que les gardiens puissent communiquer avec les détenus. Un réseau est également pensé pour la communication entre le gardien chef et ses subordonnés (personnes sous son autorité). En 1793, Jérémy Bentham propose d’étendre l’utilisation de ce procédé acoustique dans les domaines administratif et militaire. Le réseau de tuyaux acoustiques se développe particulièrement sur les grands bateaux. Certains navires militaires conservent aujourd’hui ce dispositif de communication. |
| − | Pour en savoir, tu peux aller sur la page de ce site sur l’[https://www.histv.net/jeremy-bentham <u>Histoire de la télévision</u>]. | + | Pour en savoir plus, tu peux aller sur la page de ce site, édité par un historien, sur l’[https://www.histv.net/jeremy-bentham <u>Histoire de la télévision</u>]. |
Version du 7 avril 2020 à 14:27
Transmission du son
Si tu as réalisé le parcours “La naissance du son”, alors maintenant tu sais ce qu’est un son et comment il est produit. Si ce n’est pas le cas, nous te conseillons de suivre ce parcours avant de commencer celui-ci ;). Cette fois-ci c’est sûr, tu sais que le son est une vibration ! Mais sais-tu comment le son se propage ? Comment arrive-t-il à nos oreilles ? Et entend-on un son de la même manière selon son support de transmission ? Le matériel nécessaire pour tout le parcours : beaucoup de ficelle (entre 4 et 5 m), 1 cuillère en métal (ou 1 fourchette), 2 pots de yaourt (ou 2 gobelets), 2 ballons de baudruche, de l’eau.
45 min À partir de 5 ans
Déroulé
Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences.
Activité 1 : La cuillère cloche
Te souviens-tu avoir déjà entendu le son d’une grosse cloche venant d’une église ou d’un temple ? Penses-tu pouvoir obtenir le même son avec une cuillère ou une fourchette ?
Choisis tout d’abord une base dure, comme le bord d’une table par exemple, et tape une première fois ta cuillère ou ta fourchette dessus. Quel son fait-elle ? Maintenant suis l’expérience pour comparer.
Clique ici pour suivre l'expérience : cuillère cloche
As-tu bien senti la ficelle vibrer sur tes doigts ? Et la partie supérieure de ton corps, tu penses qu’elle a vibré ? On ne croirait pas, mais une partie oui !
À l’instant, tu as posé à l’aide de tes doigts chaque extrémité de la ficelle directement sur tes tempes, et si tu essayais d’enrouler la ficelle un tout petit peu plus loin sur tes doigts pour appuyer uniquement ces derniers à côté de tes oreilles. Eh oui, on entend encore la cloche ?! Les os sont des éléments denses de notre corps. Ainsi, les os de tes doigts reçoivent les vibrations de la ficelle pour les retransmettre aux os de ton crâne qui eux-mêmes font vibrer tes oreilles… mais quoi dans tes oreilles ? Le tympan !
Pour en savoir plus, regarde cette vidéo de l’émission "C’est pas sorcier".
La vibration de la ficelle transmise à tes os a permis de faire vibrer directement ton tympan. Si on essayait d’entendre sans coller la ficelle ou nos doigts à nos oreilles ?! Comment pourrait-on faire ?
Activité 2 : Le téléphone sans électricité
Jusqu’où entendons-nous un son clairement ? Avec un acolyte séparez-vous en vous éloignant le plus possible. Essaie de lui transmettre un message en parlant avec la voix la plus basse possible. Il n’entend pas ? Parfait !
D’habitude, comment communiques-tu oralement avec ta famille ou tes amis quand ils sont loin ? Avec un téléphone par exemple ! Si ton téléphone n’est plus chargé et que tu n’as plus d’électricité, comment pourrais-tu faire pour envoyer un message oral à voix basse à ton acolyte qui est de l’autre côté de la pièce ?
Clique ici pour suivre l’expérience : Téléphone sans électricité
On a vu que lorsque le son passe par une matière plus dense telle que celle de la ficelle on peut l’entendre plus fort. On a vu que la matière de la ficelle peut transmettre la vibration à un autre objet tel qu’un pot de yaourt qui va concentrer cette vibration grâce à sa forme pour la transmettre de nouveau dans l’air. Mais où pourrait-on mieux percevoir un son que dans l’air sans ficelle et sans téléphone ?
Activité 3 : La propagation du son dans l’eau
Te souviens-tu avoir déjà eu la tête sous l’eau ? Te rappelles-tu y avoir entendu quelque chose ?
Vérifions tes souvenirs avec cette expérience : ballon d’eau, ballon d’air
Usage dans la vie quotidienne
Le téléphone, du son que l’on entend de loin
Le téléphone, quelle merveilleuse invention pour pouvoir communiquer rapidement ! Mais comment sont transmises les vibrations ? Par voie électrique ! Dans un téléphone une membrane reçoit les vibrations de ta voix, et ces vibrations actionnent un mécanisme qui les transforment en charges électriques.
Si tu as 30 min devant toi, regarde l’émission C’est pas sorcier pour en savoirs plus.
Et voici une vidéo beaucoup plus courte pour introduire l’histoire de cette invention sur le site Lumni.
Échographie, des ondes sonores qui nous permettent de voir
Un jour Ian Donald, gynécologue anglais, se rendit compte que l’on pouvait scruter l’intérieur des utérus à l’aide d’une célèbre technologie américaine qui pouvait trouver des sous-marins en fuite à l’aide d’ultrasons.
Les ultrasons sont des sons que l’oreille humaine ne peut pas entendre. Il s’agit de sons qui sont très aiguës, tellement aiguës qu’on ne peut les percevoir.
Lors d’une échographie on envoie un son qui sera renvoyé avec plus ou moins d’intensité.
L’eau laisse entièrement passer le son, et le sang, étant composé à 90% d’eau, apparaît en noir. À l’inverse les autres tissus du corps tel que les muscles ou les os seront plutôt perçus en blanc. L’échographie, comme son nom l’indique, fonctionne ainsi avec les échos que vont créer les tissus du corps.
Histoire des sciences
L’histoire du téléphone
L’étymologie du mot téléphone, c’est-à-dire son origine, vient du grec ancien avec tễle signifiant “loin” et phônế signifiant “voix”.
C’est au 19e siècle (XIXe s.) qu’apparaît la première forme du téléphone électrique, mais avant cela, des scientifiques se sont penchés sur la transmission mécanique du son afin de communiquer à longue distance. Deux siècle plus tôt, en 1665 en angleterre, un brevet de téléphone acoustique à câble tendu est attribué au physicien Robert Hooke, une des grandes figures des sciences expérimentales du 17e siècle (XVIIe s.). En 1667, il obtient un autre brevet pour le même dispositif avec la version à corde tendue. Mais comme tu l’as remarqué avec le yaourtophone, ce dispositif a ses contraintes, et par conséquent ses limites de distance. Le siècle suivant, d’autres scientifiques et érudits travaillent sur le sujet et arrivent au tube acoustique. Le philosophe anglais Jérémy Bentham théorise la construction d’un réseau de tuyaux acoustiques. Ces recherches, intégrant un projet d’architecture, ont pour objectif de servir le milieu carcéral (les prisons) pour que les gardiens puissent communiquer avec les détenus. Un réseau est également pensé pour la communication entre le gardien chef et ses subordonnés (personnes sous son autorité). En 1793, Jérémy Bentham propose d’étendre l’utilisation de ce procédé acoustique dans les domaines administratif et militaire. Le réseau de tuyaux acoustiques se développe particulièrement sur les grands bateaux. Certains navires militaires conservent aujourd’hui ce dispositif de communication.
Pour en savoir plus, tu peux aller sur la page de ce site, édité par un historien, sur l’Histoire de la télévision.
L’invention du téléphone électrique est attribué en 1876 à l’ingénieur et scientifique Alexander Graham Bell, alors qu’il vit aux États-Unis. L’année suivante, il le commercialise en fondant la compagnie téléphonique Bell. L’obtention du brevet pour cette invention obtenu par Alexander Graham Bell a été dès le début un sujet de querelle juridique. La même année, Élisha Gray se revendique comme l’inventeur du téléphone électrique. En 1887, c’est au tour de l’inventeur italio-américain Antonio Meucci d’intenter un procès pour l’annulation du brevet obtenu par Bell, avec notamment pour preuve sa demande provisoire de brevet déposée en 1871. Le procès dure trop longtemps et prononce un non-lieu en 1897 alors que le brevet d’invention tombe dans le domaine public. Cependant, en 2002, la Chambre des représentants des États-Unis reconnaît l’importance des travaux de Meucci et retire la paternité de l’invention du téléphone à Bell. L’histoire des sciences et des techniques est pleine de rebondissements !
Pour en savoir plus, tu peux aller faire un tour sur cette page wikipédia.
Se repérer sous l'eau, l'histoire du sonar
Lien vers des parcours similaires
Si tu as suivi nos conseils, tu l’as déjà réalisé : La naissance du son
Objectifs
Grâce à cette expérience tu vas pouvoir :
- Comprendre la propagation d’une onde sonore et ainsi son mode de transmission.
- Comprendre qu’une onde sonore peut être transmise par différents supports.
- Comprendre que la perception du son est différente selon le support de propagation.
Expériences
Membres du groupe
Antony Le Goïc-Auffret
Animateur de wikidebrouillard depuis 2008. Adjoint du prof scientifix depuis 1990.
