Dans l'air, les ondes sonores ses déplacent plus rapidement si la température augmente. Elles se déplacent également plus rapidement dans les liquides plus denses que dans l'air ou encore dans les solides. Dans l'air à température ambiante, la vitesse du son est d'environ 343 mètres par seconde à 20 degrés Celsius.
Mais cette vitesse dépend de la température : à -10 °C, le son voyage à 325 m/s, alors qu'à 30 °C, il file à 349 m/s.
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°. Eh bien à 30°, il va 30 km/h plus vite, et à -10°, il va 50 km/h moins vite.
La vitesse de propagation d'un son, ou onde sonore, varie suivant le milieu où le son se propage. 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.
Pourquoi la vitesse du son varie-t-elle en fonction de la température de l'air ? La densité de l'air diminue au fur et à mesure que la température augmente. donc le son se propage plus vite dans l'air chaud .
Les principaux facteurs influant sur la valeur de la vitesse du son sont la température, la masse volumique et la constante d'élasticité (ou compressibilité) du milieu de propagation : La propagation du son est d'autant plus rapide que la masse volumique du milieu et sa compressibilité sont petites.
Dans l'eau, le son se propage plus de 4 fois plus vite que dans l'air, c'est-à-dire à environ 1482 mètres par seconde. La surface de l'eau renvoie presque tous les sons, comme un miroir acoustique.
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.
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. dans l'eau : 1 500 m/s, soit environ 5 400 km/h.
Vitesse du son dans l'eau
La propagation du son dans l'eau est plus rapide dans l'eau que dans l'air, à environ 1482 mètres par seconde, parce que l'eau est à la fois beaucoup plus dense et beaucoup moins compressible que l'air. Tel un miroir acoustique, la surface de l'eau renvoie presque tous les sons.
La vitesse du son augmente aussi avec la pression atmosphérique. Dans un liquide, plus dense que l'air, le son se propage plus rapidement. Ainsi, dans l'eau, la vitesse du son -- qui dépend aussi de la compressibilité du milieu -- est de quelque 1.480 mètres par seconde. Elle augmente logiquement encore dans un solide.
La propagation du son fait diminuer l'intensité lorsque la distance à la source augmente des valeurs à , comme le montre la figure 2. Cette relation est connue sous le nom de loi en carré inverse, et la raison est que la puissance est distribuée sur toute une surface : Le son se propage en ondes sphériques.
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.
Il faut aussi souligner que la vitesse du vent varie en fonction de la hauteur à laquelle elle est mesurée par rapport au sol. En effet, dès qu'on se détache du sol, le vent n'est plus freiné par toutes les rugosités (bâtiments, arbres, etc.).
Célérité du son : dans l'air à 20 ° C : v_{\mathrm{air}}= 340 m⋅s-1 ; dans l'acier : v_{\mathrm{acier}}= 5 800 m⋅s‑1.
La vitesse du son est d'environ 340 mètres par seconde. À titre de comparaison, la lumière atteint 299 792 458 mètres par seconde. C'est pour cette raison que, lors d'un orage par exemple, la lumière parvient à nous beaucoup plus rapidement que le son.
La célérité du son dépend de la température, c'est-à-dire de l'agitation des particules qui constituent le milieu de propagation : plus la température est élevée plus le son se propage vite. Exemples : cson (air à 0°C) = 331 m.s-1 ; cson (air à 15°C) = 340 m.s-1.
Les ondes sonores se déplacent à environ 344 mètres par seconde dans de l'air à 20 °C, vitesse qu'on peut arrondir à environ un kilomètre toutes les trois secondes. Dans des milieux solides (non gazeux), le son peut se propager encore plus rapidement.
Les facteurs de variation de la température : l'heure, la position, le sexe, les émotions, l'activité physique. La température de l'organisme peut varier, en dehors de toute pathologie, en fonction : De l'heure : la température est plus élevée entre 6 et 18 heures.
La mesure de la température corporelle est très importante en médecine. En effet, de nombreuses maladies s'accompagnent de variations de la température du corps. Dans certains cas, l'évolution de la maladie peut être suivie en mesurant la température corporelle.
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.
Parce que la température baisse la nuit (par manque de soleil) et c'est cette baisse de température qui retransforme la vapeur d'eau des nuages en eau (précipitation).
Dans des milieux hétérogènes
La présence de gouttelettes d'eau dans l'atmosphère, comme dans les nuages et les brumes, comme celle de cristaux de glace, en cas de neige, change considérablement la propagation du son.
On sait que le son se propage plus vite dans l'air chaud, or, de nuit, l'air est plus frais au voisinage du sol : les couches supérieures rabattent donc vers la terre les sons qui les traversent, les propageant plus loin.