2. Calcul de la vitesse du son : On sait que d = 18612 m et t = 54,6 s On utilise la formule : v = d/t donc v= 18612/54.6 = 341 m/s La vitesse du son dans l'air à 15,9°C est de 341m/s.
Mesure par la durée de propagation
La vitesse du son étant élevée, la mesure du temps nécessite un appareillage spécifique : le chronomètre sonore, ou chronomètre acoustique. Un chronomètre sonore permet de mesurer l'écart de temps séparant deux sons dont le niveau sonore dépasse un certain seuil.
La vitesse du son est égale à zéro dans le vide, et elle augmente en fonction du milieu. Un milieu solide est plus dense qu'un milieu liquide et qu'un milieu gazeux, le son se propagera donc plus vite. La vitesse de propagation des ondes sonores dans l'air est de l'ordre de 340 m/s, ou encore de l'ordre de 1224 km/h.
La vitesse de propagation du son dépend de la nature du milieu dans lequel l'onde se propage mais également de la température. Vitesse de propagation d'une onde acoustique, à 20°C : dans l'air : 344 m/s, soit environ 1 240 km/h.
Mesure de la fréquence et de la longueur d'onde.
Mesure de la vitesse du vent au moyen d'un anémomètre à hélice. L'utilisation d'un anémomètre à hélice comme débitmètre et comme appareil de mesure de la vitesse de l'air est cependant également intéressante.
1La mesure de la vitesse du son par l'abbé Nollet en 1738. En 1738, l'Académie française charge l'abbé Nollet de déterminer avec précision la vitesse du son.
La vitesse du son, appelée aussi célérité du son, désigne la propagation des ondes sonores dans différents milieux, qu'ils soient liquides, solides ou gazeux.
Entre deux salves rien n'est émis. Célérité du son : dans l'air à 20 ° C : vair= 340 m⋅s -1 ; dans l'acier : vacier= 5 800 m⋅s ‑1.
Dans le cas de l'air (composé en majorité de gaz parfaits diatomiques), la célérité du son peut être approchée par la linéarisation suivante : cair = (331,5 + 0,6·θ) m/s.
Voici la formule : Vitesse moyenne = nombre de kilomètres / temps en heures. Si vous avez mis 1 h pour parcourir 9 km vous courez à 9 km/h. Le calcul est relativement simple quand vous avez couru une heure.
On va utiliser la relation mathématique d'=v×t. Dans cette relation, la vitesse est exprimée en mètres par seconde (m/s), il faut donc que la durée soit exprimée en secondes.
L'intensité
Afin d'exprimer au mieux et avec des valeurs simples les niveaux de pression acoustique, on utilise une échelle logarithmique. Par convention, l'unité d'un niveau sonore est le décibel (dB). Le seuil d'audibilité correspond à 0 dB.
Caractéristiques d'un son : fréquence, intensité, durée
La fréquence correspond au nombre de vibrations par seconde : s'il y en a peu on entend un son grave, s'il y en a davantage on entend un son aigu. On exprime la fréquence en Hertz (Hz).
Franchir le mur du son, un phénomène physique aéronautique
L'appareil vole au moins à 340m/s, équivalent à 1.224 km/h. On dit alors qu'il atteint Mach 1 (les Mach indiquent la vitesse d'un corps par rapport à la vitesse du son : Mach 1 = une fois cette vitesse ; Mach 2 = deux fois).
de 20 km/h à 40 km/h : on doit passer la seconde vitesse. de 40 km/h à 60 km/h : on doit passer la troisième vitesse. de 60 km/h à 80 km/h : on doit passer la quatrième vitesse. au-delà de 80 km/h : on doit passer la cinquième vitesse.
La distance d parcourue par une onde est proportionnelle à la durée Δt de son parcours : d = v × Δt, avec v la vitesse de propagation (célérité) de l'onde.
Le temps est égal à la distance divisée par la vitesse.
1.3 Onde sonore sinusoïdale
Une périodicité spatiale, caractérisée par la longueur d'onde (exprimée en mètres) qui vaut = v x T ou = v / ƒ, avec v la vitesse de propagation du son dans le milieu étudié.
La raison, c'est tout simplement parce que la propagation du son dans l'air dépend de la météo. Le premier facteur qui intervient est la température. Plus il fait chaud, plus le son se déplace vite. Vous savez peut-être que la vitesse du son est de 340 m/s, c'est-à-dire 1224 km/h, mais ça, c'est à 15°.
En effet, la température influence la densité de l'air, ce qui vient influencer la vitesse du son. Pour l'air, qui est considéré comme un gaz parfait, plus la température est basse, plus la densité est grande et plus la vitesse diminue.
Elle varie avec la température, l'altitude et les conditions atmosphériques. À mesure que l'altitude augmente, l'air devient moins dense, et la célérité du son diminue.
L'échelle de Beaufort pour une mesure du vent sans appareil
Le principe de cette échelle est d'analyser les effets du vent sur les Hommes, les arbres et autres afin d'en déduire sa vitesse moyenne. Par exemple, observons certains des premiers degrés de l'échelle de Beaufort.
Il est caractérisé par sa force, sa direction et sa vitesse. La vitesse est mesurée en kilomètre heure ou en mètre par seconde. L'anémomètre est l'instrument qui sert à effectuer ces mesures et donc de prévoir la météo et prévenir des vents violents.
C'est un appareil qui mesure la vitesse du vent. Il est utilisé pour toutes les courses dont la distance est inférieure ou égal à 200 m, il est également utilisé en saut en longueur et au triple saut. C'est en 1936, lors des Jeux Olympiques de Berlin que l'utilisation de l'anémomètre fût officialisée.