* Propriétés du matériau: Le module Young (une mesure de la rigidité) et densité du solide affecte considérablement la vitesse sonore. Les matériaux plus rigides et plus denses ont généralement des vitesses sonores plus élevées.
* Mode de vibration: Le son dans les solides peut voyager dans différents modes, comme longitudinal (ondes de compression) et transversal (ondes de cisaillement). Chaque mode a une vitesse différente, et donc une fréquence différente pour une longueur d'onde donnée.
* forme et taille du solide: La géométrie de l'objet peut influencer les fréquences de résonance (fréquences naturelles auxquelles l'objet vibre facilement).
Voici une panne:
* vagues longitudinales: Ceux-ci voyagent à travers la compression et l'expansion du matériau. La vitesse des ondes longitudinales dans un solide est donnée par:
* v =√ (e / ρ)
* où v est la vitesse, e est le module de Young, et ρ est la densité.
* vagues transversales: Ceux-ci voyagent à travers le cisaillement, ou le décalage des particules de matériau perpendiculaires à la direction de la propagation des ondes. La vitesse des vagues transversales est donnée par:
* v =√ (g / ρ)
* où g est le module de cisaillement, et ρ est la densité.
La fréquence du son (F) est liée à la vitesse (V) et à la longueur d'onde (λ) par:
* f =v / λ
Par conséquent, la fréquence du son dans les solides est déterminée par les propriétés du matériau, le mode de vibration et la longueur d'onde spécifique de l'onde sonore.
Exemples:
* Le son se déplace plus rapidement en acier que dans le caoutchouc car l'acier a un module et une densité plus élevés.
* Une longue tige en acier mince aura des fréquences de résonance différentes de celles d'une tige en acier courte et épaisse en raison de leurs géométries différentes.
Remarque:
* Le concept de «fréquence du son dans les solides» n'est pas aussi simple que la fréquence du son dans l'air, car les solides peuvent prendre en charge plusieurs modes de vibration.
* Pour des applications spécifiques, vous devrez considérer les propriétés de matériau spécifiques et le mode de vibration souhaité.
