La fréquence de résonance : Est-il possible de briser un verre avec la voix ?

Résumé du document

La fréquence de résonance est un phénomène physique qui peut donner lieu à des manifestations étonnantes et dont l'étude peut apporter des réponses à de nombreuses interrogations. Par exemple, le mythe cher à Tintin, de la Castafiore qui brise un verre en cristal grâce à sa voix, relève-t-il uniquement du domaine de la fiction ?
Pour répondre à cette question, nous allons d'abord essayer de comprendre exactement ce qu'est la fréquence de résonance. Puis, nous citerons des exemples particulièrement frappants de manifestations de ce phénomène, qui peut parfois s'avérer dangereux. C'est alors que nous découvrirons si une véritable cantatrice est capable de rivaliser avec la Castafiore.

Extraits

[...] D'un point de vue strictement pratique, c'est essentiellement l'étroitesse du pont, créant un manque de rigidité, qui a permis les torsions destructrices. Depuis la catastrophe, le pont a été reconstruit avec la même structure. Cependant sa rigidité a été changée, ce qui a modifié sa fréquence propre. Ainsi, un vent de vitesse habituelle ne peut pas résonner avec le nouveau pont. Dès lors, aucun pont suspendu n'a été construit sans un essai en soufflerie préalable. Ce travail, réalisé par les ingénieurs civils, permet d'assurer la tenue de tout édifice. [...]

[...] Comment briser un verre par résonance ? Chacun d'entre nous a déjà entendu parler de la scène où une chanteuse brise un verre en chantant une note bien précise. Cette situation est-elle concevable ? Il existe deux procédés pour connaître exactement la fréquence de résonance d'un verre : soit on le fait tinter en le cognant légèrement, soit on frotte sur son rebord avec un doigt humide afin de produire un son pur et harmonieux. Dans les deux cas le son produit correspond à sa fréquence de résonance, et dépend de la forme, de la rigidité et de la taille du verre : plus le verre est petit, plus la note émise sera aiguë. [...]

[...] Plus la fréquence augmente et plus le son est aigu. Donc par exemple, l'un des Do d'un piano correspond à une fréquence de 261 Hz, ce qui signifie que les molécules d'air oscillent 261 fois en une seconde. Quand on frappe sur un objet, il se met à vibrer. Le son produit correspond à la fréquence de résonance naturelle de l'objet : le timbre d'une cloche, le tintement d'un verre ou la note produite par une corde de piano sont tous des sons qui correspondent à la fréquence naturelle d'un objet. [...]

[...] Pour cela, il faut émettre un son correspondant à sa fréquence de résonance pendant une certaine durée. Le verre commence alors à vibrer, et ce mouvement est amplifié par le son produit, entraînant une plus grande amplitude de déformation jusqu'à ce qu'il éclate. Lors de ce phénomène, on observe facilement que le bord du verre se déforme : certains points sont fixes les nœuds de vibration tandis que d'autres vibrent avec une très grande amplitude les ventres de vibration. Des tensions extrêmement fortes se produisent alors entre les quatre nœuds et les quatre ventres qui se succèdent sur la circonférence du verre, si bien que celui-ci va finir par se briser. [...]

[...] La fréquence de résonance : Est-il possible de briser un verre avec la voix ? Introduction La fréquence de résonance est un phénomène physique qui peut donner lieu à des manifestations étonnantes et dont l'étude peut apporter des réponses à de nombreuses interrogations. Par exemple, le mythe cher à Tintin, de la Castafiore qui brise un verre en cristal grâce à sa voix, relève-t-il uniquement du domaine de la fiction ? Pour répondre à cette question, nous allons d'abord essayer de comprendre exactement ce qu'est la fréquence de résonance. [...]