Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le tonnerre fait vibrer les fenêtres et les maisons ? Pendant la saison des pluies, lorsqu'un éclair frappe, on entend généralement le tonnerre. Parfois, le tonnerre fait vibrer les fenêtres, les maisons ou d'autres objets. Avez-vous déjà ressenti cela ? En fait, ce n'est pas seulement le tonnerre qui fait vibrer les fenêtres ; la musique diffusée par des haut-parleurs de basses peut aussi avoir cet effet ! Pourquoi le son fait-il vibrer les fenêtres, les maisons ou d'autres objets ?
Vous avez peut-être appris que tout objet est composé d'atomes ou de molécules. Les atomes ou molécules qui constituent un solide vibrent constamment. Si les atomes qui composent un solide vibrent constamment, pourquoi les objets solides qui nous entourent, comme les roches, le verre et le fer, ne semblent-ils pas vibrer ? C'est parce que l'amplitude de ces vibrations est si faible qu'elles sont imperceptibles à l'œil nu. Il en va de même pour les murs et autres objets.
Avez-vous déjà fait de la balançoire ? Une fois assis, vous êtes poussé vers l'avant, puis la balançoire et vous-même oscillez d'avant en arrière. Pour que le mouvement se poursuive, il faut constamment pousser la balançoire et vous-même. Si la balançoire recule mais que la poussée va vers l'avant, son mouvement devient irrégulier. Pour que la balançoire se balance régulièrement, la poussée doit être synchronisée avec son mouvement.
Imaginez les atomes et les molécules qui composent le verre d'une fenêtre comme une balançoire qui oscille. Pour augmenter l'amplitude des vibrations des atomes et des molécules et maintenir un mouvement régulier, il faut une force motrice qui s'aligne sur ces vibrations.
Le son est une onde qui se propage dans un milieu. Lorsqu'un éclair frappe, des ondes de tonnerre se propagent dans toutes les directions à travers l'air. Les atomes et les molécules de l'air, au fur et à mesure de leur propagation, effectuent un mouvement de va-et-vient. Lorsque ces ondes frappent une fenêtre ou une maison, ce mouvement exerce une force sur le verre, qui vibre également. À l'instar d'une balançoire, le mouvement des atomes et des molécules de l'air s'aligne sur les vibrations des atomes et des molécules du verre, augmentant ainsi l'amplitude de ces vibrations et les rendant perceptibles. Autrement dit, la fréquence des ondes de tonnerre correspond à la fréquence de vibration naturelle des atomes et des molécules du verre, ou de tout autre objet vibrant.
La vibration d'une vitre lors d'un coup de tonnerre est un exemple de résonance, un phénomène présent dans notre quotidien. La résonance peut également se produire avec des diapasons. Si deux diapasons ont la même fréquence, alors lorsque l'un vibre, l'autre, initialement au repos, vibre aussi. Ce dernier est mis en vibration par les atomes et les molécules d'air traversés par les ondes sonores provenant du premier diapason. 🙂
