3) Les expériences

 III)Les expériences

Nous avons fait de multiples expériences avant d'arriver à un résultalt qu'on attendait plus ou moins.

Expérience 1:

 
          Avant que le matériel nécessaire aux expériences arrive, nous avons élaboré un schéma où on pouvait voir toutes les expériences que nous voulions faire durant notre TPE. Voici notre schéma:

Comme vous pouvez le voir sur notre schéma, nous avons voulu modifier l'épaisseur , la taille et la température du verre pour voir si ces paramètres peuvent influencer le brisement du verre.

Mais plus tard, lorsque nous nous sommes bien renseignés, nous nous sommes rendus compte que le verre est composé de silice,de plomb... Et que plus le taux de silice est élevé plus le verre est résistant et difficile à briser avec le son. La résistance peut influencer le brisement du verre : plus le verre est fin plus il sera facile à briser. Ensuite, en sachant celà, nous avons tout de suite éliminé les deux expériences avec le verre épais. Après, nous avons enfin débuté notre première expérience, celle avec un verre de taille et d'épaisseur moyenne. Nous avons utilisé un générateur de fréquence et un haut parleur . Nous avons branché le générateur de fréquence au haut parleur. Nous savions qu' un son aigu est un son de haute fréquence et un son grave est un son de basse fréquence.Donc, avec le générateur nous avons essayé d'envoyer le son à une haute fréquence sur le verre et ensuite à une basse fréquence. Mais cela n'a donné aucun résultat, nous avons donc choisi de procéder d'une autre manière. Nous avons fait des recherches et nous avons trouvé que le verre se casse seulement lorsque le son émis est un son qui est très proche de sa fréquence de résonance et à une amplitude assez élevée. 

Expérience 2:

Dans un premier temps, nous avons fait tinter le verre et nous avons enregistré le son émis par celui ci , à partir de audacity (un logiciel), nous avons pu trouver la fréquence de résonance du verre. En connaissant cette fréquence nous avons pu régler le générateur de fréquence à la fréquence de résonnance du verre pour faire vibrer le verre et ensuite le briser. Nous avons d'abord branché le haut parleur au générateur et ensuite nous avons réglé la fréquence pour qu'elle soit au plus près de la fréquence de résonnance trouvée précedemment. Mais comme le générateur de fréquence que l'on a utilisé est imprécis au niveau de la fréquence et a une amplitude trop faible alors nous n'avons  pas réussi à faire vibrer le verre.

Expérience 3:

Dans cette deuxième expérience, nous avons décidé de ne pas utiliser le générateur de fréquences, nous avons premièrement fait tinter le verre et enregistré le son ( qui est la fréquence de résonance du verre) à partir de l'ordinateur avec Audacity. Ensuite, nous avons diffusé le son depuis l'ordinateur grâce à des enceintes .Avec un micro que nous avons mis devant les enceintes et qui était branché à l'amplificateur, nous avons pu envoyer le son sur le verre à partir de l'amplificateur. Pour faire vibrer ou même casser le verre il faut que le son dure pendant un certain moment, nous avons donc voulu allonger le son, pour cela nous avons copier et coller le son plusieur fois sur la piste cependant nous avons obtenu un son discontinu qui s'entrecoupait sans arrêt . Malgré cela le verre a commencé à vibrer légèrement.  

La fréquence de résonance du verre visualisé sur Audacity. l'ordonné c'est l'intensité et l'abscisse la fréquence.

La piste avec le son du verre répété.

Le micro et les hauts parleurs branchés sur l'ordinateur.

Le verre devant l'amplificateur.

Expérience 4:

Nous avons effectué, pendant une semaine la même expérience mais nous n'avons pas réussi à briser le verre. Donc, nous nous sommes dit que nous nous étions sûrement trompés quelque part. Nous avons alors chercher une autre façon d'allonger le son au lieu de le faire répéter. Au début, nous ne savions pas comment  procéder. Mais après nous avons découvert que la touche '' changer le tempo'' dans Audacity nous permettait d'allonger le son sans que celui ci s'entrecoupe . Après avoir allongé le son, nous avons refait l'expérience 2 et le verre a commencé à vibrer au maximum mais il ne s'est pas brisé pour autant .

 

Son allongé sur Audacity.

Expérience 5:

Nous avons pensé à isoler le son dans un coin du mur pour éviter que le son ne se propage dans la pièce en faisant la même expérience que la précedente. Cependant le verre ne s'est pas brisé. De plus nous avions un autre problème :les vibrations du verre n'étaient pas toujours visibles. Nous avons alors pensé à des idées où l'on pouvait démontrer que le verre vibre. Tout d'abord, la première expérience à laquelle nous avons pensé étais de mettre du sable dans le verre, et si le verre vibrait les petits grains de sable allaient bouger. Mais cependant, nous n' avions pas d' appareils assez perfectionnés pour pouvoir filmer les petits grains de sable en mouvements dans le verre. Donc nous avons abandonné cette idée . Ensuite, nous avons changé le sable en petit bout de polystyrène ( un peu plus gros que le sable). Mais, avec le polystyrène qui était blanc on ne percevait  même pas les bouts de polystyrène dans la vidéo. Après, nous avons aussi pensé à la règle, nous avons premièrement posé la règle sur le verre, mais comme la règle était  trop lourde, elle ne bougeait pas du tout. Ensuite, nous avons pensé à poser  la règle contre  le rebord du verre , et lorsque nous avons fait vibrer le verre la règle était tombée mais notre professeur nous a dit que celà ne pouvait pas démontrer que le verre vibre, parce qu'on ne pouvait pas savoir si c'était les vibrations du verre qui avaient fait tomber la règle ou si la règle était tombée toute seule. Enfin, nous avons eu l'idée de poser un cure dent au-dessus du verre , si celui ci se mettait à bouger ou tomber alors on pouvait affirmer que le verre était en train de vibrer.

 On peut voir que le cure-dent bouge et tombe ensuite dans le verre, ce qui veut dire que le verre vibre.

Expérience 6 :

Nous avons reproduit la même expérience mais avec cette fois-ci deux cure-dent collés l'un à l'autre par de l'adhésif. Ce qui augmente la masse de l'objet. Nous pouvons voir , sur cette vidéo, que les cure-dents bougent. Donc nous pouvons dire que notre verre était en train de vibrer au maximum. 

Expérience 7:

Comme nous avions un moyen de pouvoir ( plus ou moins) mesurer l'intensité à laquelle vibre notre verre nous avons voulu revenir sur nos expériences de départ  ¨(que nous avions un peu laissés de côté), celles  ou nous voulions modifier la température du verre ( expérience 1). Nous avons donc mis un verre dans le congélateur, après un certain temps nous l'avons ressorti et avons essayé de le faire vibrer de la même manière que le verre à température ambiente ( expérience 4).  Cependant à l'oeil nu on ne peut pas distinguer, si avec une température basse le verre vibre mieux que avec une température moyenne . N'ayant pas de stroboscope on ne peut pas être très précis à ce sujet. En plus de celà, nous avons eu quelques problèmes techniques : l'ordinateur que l'on utilisait ne produisait  plus de son et le logiciel Audacity ne fonctionnait plus, nous n'avons donc pas pu approfondir ces expériences.
En même temps nous avons voulu essayer de faire vibrer le verre pendant que celui-ci contenait de l'eau, on a alors remarqué que le verre ne vibre pas ou très peu . 

Expérience 8:

Nous avons entre temps, pensé à d'autres expériences malheureusement celles-ci étaient infaisables car nous ne pouvions pas nous procurer le matériel nécessaire  .La première consistait à prendre une plaque, la percer, et ensuite la coller sur l'amplificateur pour que le son sorte de ce trou . Si nous mettons le verre devant le trou par lequel le son sort alors le verre peut se briser facilement, car cette expérience a été faite et réussie sur des vidéos trouvées sur internet que nous avons visionné. L'expérience était infaisable car premièrement les perçeuses étaient interdites au lycée et deuxièmement  aucun membre de notre groupe ne possède une perçeuse ( de plus les perceuse coutent cher) alors nous avons abandonné cette idée . Notre deuxième expérience infaisable consistait en fait à mettre le verre entre deux amplificateurs car nous pensions que si nous envoyions le son à partir de deux sources différentes alors celui ci serait deux fois plus puissant ce qui permettrait de briser le verre plus facilement . Mais nous n'avions q'un seul  amplificateur et qu' un micro dans notre lycée , nous n'avons donc pas pu faire cette expérience aussi.



Expérience 9:

Notre dernière expérience, est une idée qui nous est venue à l'esprit seulement au dernier moment. Cette expérience pouvait se faire sans acheter du matériel en plus car elle est simple et n'utilise que du matériel déjà disponible dans le lycée. Dans cette expérience, (qui est en fait semblable à l'expérience 2) nous avons rajouté des plaques et  un tube. Tout d'abord, nous avons branché le micro sur l'amplificateur comme d'habitude, ensuite nous avons pris les plaques et nous les avons superposées pour que le son soit isolé entre les plaques et ne se propage pas dans tous les sens. Ensuite, nous avons mis un tube entre les plaques, qui permet d'amplifier le son. Le son qui est alors envoyé depuis l'amplificateur n'est pas perdu et est en plus amplifié par la suite. Nous avons aussi mis une paille dans le verre pour  être sur que le verre vibre beaucoup. Mais nous n'avons pas eu les résultats que nous escomptions , le verre vibrait mais ne se brisait toujours pas. Peut être que nous ne sommes pas restés assez longtemps car au milieux de l'expérience, un professeur de physique est venu et nous a demandé d'arrêter l'expérience car nous le dérangions lui et sa classe.

Après tous ces efforts, nous n'avons toujours pas pu briser le verre, mais au moins nous avons montré que notre verre vibrait. Cette vidéo vous montrera que le verre peut se casser avec la voix. http://video.google.com/videoplay?do...7442856739526#.