Analyse a priori du TP3

L’objectif de cette séquence est d’amener les élèves à construire un modèle interprétatif de la propagation du son au niveau microscopique afin d’interpréter les phénomènes macroscopiques identifiables à partir d’objets matériels (tambourin, bougie) utilisés ou non dans la vie quotidienne. Le Tableau 12 présente, d’après les TP SOC (voir annexe A), la succession des tâches ainsi que leurs objectifs.

Tableau 12 : Les différentes tâches du TP3, connaissances en jeu et compétences exigibles lors du TP3
	Découpage du TP3		Objectifs des tâches
	Tâche 1 ’Introduction’		Sensibiliser les élèves au fait qu’il se passe ’quelque chose’ dans l’air lorsqu’un son se propage
Expérience des deux tambourins et de la balle	Tâche 2 ’Réalisation de l’expérience ’		Prendre conscience que le son se propage de la source au récepteur via un milieu de propagation
	Tâche 3 ’Exploitation de l’expérience’
	Tâche 4 ’Interprétation de l’expérience’
	Tâche 5 ’En résumé’
Interprétation microscopique de la propagation du son	Tâche 6 ’Question’		Se représenter le mouvement d’ensemble des particules à partir d’une animation lors de la propagation d’un son.
	Tâche 7 ’Interprétation’
	Tâche 8 ’Une petite pause’
Introduction des infrasons	Tâche 9 ’Etude du son émis par un haut-parleur’		La perception sonore est principalement dépendante des caractéristiques physiologiques de l’oreille et non des caractéristiques de la vibration.
Expérience du haut-parleur et de la bougie	Tâche 10 ’Prévoir le résultat de l’expérience’		Prendre conscience que le mouvement du milieu représenté par le mouvement de la flamme d’une bougie de propagation est lié à celui de la source. Utiliser le modèle particulaire pour interpréter le mouvement du milieu de propagation quand un son est émis.
	Tâche 11 ’Observation de l’expérience’
	Tâche 12 ’Interprétation de l’expérience’
Interprétation de la propagation dans l’air : l’onde sonore	Tâche 13 ’La propagation du son dans l’air’		Réinvestir le modèle particulaire afin d’invalider diverses propositions issues de conceptions d’élèves.
	Tâche 14 ’L’onde sonore’		Introduire de le modèle de l’onde sonore
	Tâche 15 ’Relation entre la fréquence de vibration et la fréquence de la tension électrique’		Introduire le phénomène de persistance des sensations visuelles. Etablir la relation d’égalité entre la fréquence de vibration de la membrane et la fréquence de la tension du GBF. (partie non analysée)

Compétences exigibles ou en cours d’apprentissages (B.O)		Décrire l’effet de persistance rétinienne, ses conséquences. Expliquer qu’un repère sur un disque tournant paraît immobile si, entre deux éclairs il effectue exactement un ou plusieurs tours et en déduire la relation entre les fréquences. Expliquer comment le haut-parleur émet des sons de fréquence égale à celle de la tension appliquée. Savoir que la fréquence est une caractéristique de la source.