Protocole n°1: mise en résonance d'une corde

Protocole de la corde de guitare

par l'équipe du verre de la Castafiore 

But: Observer et caractériser les oscillations libres d’une corde pincée ;
       Mettre en évidence les modes propres de vibration d’une corde ;
       Observer les ventres et les nœuds de vibration d’une corde tendue entre deux points.

Matériel: Une corde de guitare, un support, des pinces crocodiles, un GBF avec amplificateur intégré, un aimant en U, un interface SYSAM relié à un ordinateur équipé du logiciel LATIS-Pro, un micro

Etapes:

• Mettre sous tension l'interface SYSAM SP5
• Lancer le programme LATIS-Pro
• Relier la borne rouge du GBF, réglé en mode sinusoïdal, à la borne EA0 et la borne noire à la masse de SYSAM
• Paramétrer la mesure (Acquisition Temporelle, Normale; Points 1000)
• Tendre la corde entre deux points fixes du support
• Relier avec les pinces crocodile chacune des extrémités de la corde à la sortie amplifiée du GBF
• Mettre l'aimant en U au milieu de la longeur de la corde de guitare de façon à ce que la corde soit environ à 5mm de l'aimant 
• Pincer la corde
• Acquérir le son grâce au logiciel LATIS-Pro en cliquant sur la touche F10 du clavier
  
• Retrouver la fréquence propre de la corde grâce à l'analyse de Fourier en cliquant sur la touche F4
  
• Reproduire cette fréquence grâce à un amplificateur
• Observerla corde vibrante
  
• Recommencer l'expérience en allant au 2^ème harmonique de la fréquence de la corde (c'est-à-dire doubler la fréquence propre) et placer l'aimant au 1/3 de la corde
• Observer la corde vibrante
• Recommencer l'expérience en triplant la fréquence propre de la corde, etc...
• Observer

Observations:

1. En soumettant la corde à sa fréquence propre, on aperçoit la présence d'un "fuseau"
2. Lorsqu'on double sa fréquence de vibration, on remarque deux "fuseaux"
3. Lorsqu'un triple sa fréquence, on constate trois "fuseaux"

Interprétations:

La corde vibre, car les ondes sonore émises par le GBF sont de même fréquence que la corde: elle entre en résonance. Par la constatation de "fuseaux", on trouve la notion de "ventres" (c'est-à-dire, là où la corde vibre le plus) et de "noeuds" (c'est-à-dire là où la corde ne vibre pas)