Dans la plupart des fluides, et notamment dans l'air, elle dépend très peu de la fréquence et de l'amplitude de la vibration. la température en kelvins. La vitesse du son dans l'air à 15 °C au niveau de la mer est d'environ 340 m/s (soit 1 224 km/h ).
Vitesse du son : température, pression et milieu
Elle varie, par exemple, en fonction de la température. Plus il fait chaud, plus le son voyage vite. La vitesse du son augmente aussi avec la pression atmosphérique. Dans un liquide, plus dense que l'air, le son se propage plus rapidement.
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.
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.
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.
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.
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.
Mais vous êtes-vous déjà demandé à quelle vitesse voyage le son ? 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.
Comme l'air est proche d'un gaz parfait, la pression a très peu d'influence sur la vitesse du son. En revanche, la célérité du son diminue lorsque la densité du gaz augmente (effet d'inertie) et lorsque sa compressibilité (son aptitude à changer de volume sous l'effet de la pression) augmente.
Et lorsque la pression atmosphérique diminue, c'est-à-dire lorsque l'air est moins dense, la vitesse du son diminue aussi. Lorsque le son voyage dans un liquide, donc un milieu de propagation encore plus dense, sa vitesse augmente de beaucoup.
Il y a quelques jours, les athlètes les plus rapides du monde se sont affrontés au 100 mètres, lors des Jeux olympiques de Tokyo. Mais personne n'a réussi à battre le record absolu de 9,58 secondes détenu par le célèbre Usain Bolt. Pour établir ce record, le Jamaïcain avait atteint une vitesse d'environ 43 km/h...
L'actuel détenteur du record du monde absolu de vitesse terrestre est ThrustSSC, une voiture à biturboréacteur qui a atteint 763 035 mph – soit 1 227,985 km/h – sur une mile en octobre 1977. Il s'agit du premier record supersonique puisque le véhicule a franchi le mur du son à Mach 1,016.
L'espadon-voilier, le poisson le plus rapide
Lancé à pleine vitesse sous les eaux, l'espadon-voilier est capable d'atteindre la vitesse impressionnante de 110 km/h.
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. Pour le fond c'est différent, car il y a des pertes selon sa nature.
Au cours d'un mouvement rectiligne, si la variation du vecteur vitesse n'est pas nulle alors le mouvement n'est pas uniforme. Si la variation est positive, , alors le mouvement rectiligne est accéléré. Si la variation est négative, , alors le mouvement rectiligne est ralenti.
Le son a une vitesse : celle des molécules qui s'entrechoquent les unes à la suite des autres. Dans les conditions normales, une onde se déplace à la vitesse d'environ 340 mètres par seconde. Quand un avion vole, il provoque la mise en mouvement des molécules d'air qu'il croise. Il « fabrique » donc du bruit.
Quand on pousse le piston, la pression de l'air augmente. Quand on tire le piston, la pression de l'air diminue. Si on réduit le volume de l'air, alors sa pression augmente. On dit que l'air est comprimé.
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.
Ces ondes ne peuvent donc se propager que dans les milieux qui offrent une résistance à la distorsion, c'est-à-dire les solides. Plus rapides que les ondes S, les ondes P sont les premières observées sur un enregistrement, ou ressenties à proximité d'un séisme.
La vitesse maximum qu'il est possible d'atteindre dans tout l'univers est celle de la lumière : c'est une limite inscrite dans la physique même de notre cosmos. C'est l'astronome danois Ole Rømer qui réussit à la déterminer en 1676, alors que c'était jusque-là une mesure non infinie.
Aller plus vite que la lumière : voici pourquoi cela reste quasi impossible chez les humains ! Selon la théorie de la relativité d'Einstein, aller plus vite que la lumière impliquerait une masse infinie et une énergie infinie, deux concepts impossibles dans notre physique actuelle.
En frôlant le soleil ce 29 avril à 532 000 km/h, l'objet est le plus rapide jamais conçu par l'humanité. La sonde Parker, fabriquée par la Nasa, peut ainsi parcourir plus de 140 kilomètres en une seconde. À cette vitesse, elle pourrait rejoindre la Lune depuis la Terre en seulement 43 minutes, selon Futura Sciences.
Le vent a un impact sur la propagation du bruit pour les longues distances, car il agit sur l'augmentation et la diminution de la vitesse du son. La vitesse du son augmente avec la hauteur et les ondes sonores sont réfractées vers le sol, ce qui augmente le niveau sonore attendu à une distance éloignée.
À mesure que l'onde s'éloigne de la source, l'énergie acoustique se répartit sur la surface d'une sphère de plus en plus grande. En conséquence, l'amplitude de l'onde diminue.
En l'absence de matière, la vibration ne peut se propager de proche en proche. Le son ne peut donc pas être diffusé dans le vide (par exemple dans l'espace).