Lycée Albert Camus Firminy
TP Spécialité physique-chimie : Etude d’un instrument à cordes
Problématique : Une guitare ne possède que six cordes, comment peut-on alors jouer avec cet instrument une grande partie des notes existantes ?
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sur2 Document 2 : la guitare sèche
La guitare classique est constituée d'une caisse de résonance d'un manche portant une touche frettée et d’une tête.
En général, elle possède six cordes nouées sur un chevalet et sur les mécaniques. La longueur totale entre le sillet de tête et le chevalet est identique et vaut L= 642 mm. Les cordes sont différentes et la tension de chaque corde peut être réglée.
Document 1 : notes et fréquences.
Une gamme consiste à associer une note à une fréquence. Dans la gamme tempérée (la plus utilisée), on choisit comme la note : ℓa
3pour une fréquence de 440Hz, on obtient les « définitions » suivantes pour les différentes notes :
Note Fréquence du
fondamental en Hz
Do
3261,6
Ré
3293,7
Mi
3329,6
Fa
3349,2
Sol
3392,0
La
3440
Si
4493,9
Do
4523,2
Ré
4587,3
Mi
4659,3
Fa
4698,5
Sol
4784,0
La
4880
Si
5987,8
Document 3 : Liste de matériel Deux cordes différentes de guitare Un aimant
Un sonomètre :
Des masses marquées (100g ; 200 g et 500g) Des fils de connexion
Un générateur de tension Deux pinces crocodiles Un mètre
Un fréquencemètre
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Rédiger de manière détaillée un protocole expérimental pour mettre en évidence l’influence des paramètres sur la fréquence de la vibration de la corde.
Réaliser ce protocole
Répondre à la problématique.
Proposer et réaliser un protocole permettant de jouer la note ℓa
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sur2 Document 4 :
Si l’on considère une corde vibrante maintenue entre ses deux extrémités, la fréquence du son émis dépend de la longueur L de la corde, de sa masse par unité de longueur μ et de la tension T de la corde.
La composition spectrale du son émis est complexe et la fréquence f du fondamental est donnée par la relation :
f =
L 21
T
