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.
Une onde acoustique se propageant dans l'eau consiste en l'alternance de compressions et de raréfactions de l'eau. Ces compressions et raréfactions sont détectées par un récepteur, comme l'oreille humaine ou un hydrophone, comme des variations de pression. Ces ondes sont d'origine humaine ou naturellement générées.
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.
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.
Dans un solide, ou dans un liquide, les molécules sont serrées donc la vibration du son se propage très bien. Dans un gaz, les molécules sont espacées donc la vibration se propage moins bien et le son va moins vite que dans un solide ou que dans un liquide.
Pour se propager, les ondes sonores ont donc besoin d'un support matériel. Ici, un liquide : l'eau. Ce sont des vibrations mécaniques qui transmettent une information de proche en proche ; elles se propagent également beaucoup plus rapidement dans l'eau que dans l'air, environ quatre à cinq fois plus vite.
Le son se propage particulièrement bien sous l'eau, l'atténuation due à l'absorption et à la diffusion est beaucoup plus faible que pour les ondes électromagnétiques. Les ondes acoustiques constituent le meilleur moyen de transmission sous l'eau.
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. dans l'acier : 5 600 m/s, soit 20 160 km/h.
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.
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.
L'Air correspond à un tempérament calme, pas très courageux, tranquille. L'Eau correspond à un tempérament variable, pouvant être colérique comme calme. Cet élément est opposé au Feu, mais ce sont les éléments les plus puissants. La Terre correspond à un tempérament fort, calme.
Lors de la fermeture d'un robinet, l'inertie de l'eau en mouvement est subitement freinée. Cela génère une pression élevée ainsi qu'une onde de choc. Cette onde de surpression qui parcourt la tuyauterie se traduit alors par des vibrations et un bruit sourd, rappelant le son d'un coup de marteau.
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).
2. Propagation d'une onde sonore. Une onde sonore est une vibration mécanique qui se propage dans un milieu matériel, comme l'air ou un liquide. Dans l'air, la vitesse de propagation du son est de 340 m.s-1 dans les conditions usuelles de température et de pression.
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 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 vitesse du son dans l'eau étant approximativement égale à 1500 m.s-1, cela correspond à des fréquences de 30 Hz à 1,5 Mhz (la limite audible pour l'homme est de 20 Khz).
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.
Les Trois types de sons à entendre : le bruit, la musique, la parole.
Pour mesurer la vitesse du son dans l'eau, des expériences furent réalisées par Colladon et Sturm en 1827 sur le lac Léman à la frontière Franco-suisse. Le son était produit par une cloche immergée frappée par un marteau; un dispositif lié au marteau produisait un signal lumineux au même moment.
Dans l'air, dans les conditions ambiantes, le son se propage à environ 340 m/s, contre 1.500 m/s dans l'eau et plus de 5.000 m/s dans le fer.
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.
Le son se propage par mise en vibration des particules du milieu de propagation. La propagation du son nécessite donc un milieu matériel, solide, liquide ou gazeux. Lorsqu'un son se propage, la vibration de la source est transmise au milieu de propagation.
Le son ne peut plus se propager car il n'existe plus de matière pour assurer ce déplacement. Sans un milieu matériel, les signaux sonores ne peuvent pas se propager. Le son ne se propage pas lorsqu'il n'y a pas d'air, car il ne peut pas se propager dans le vide.
Parce que dans le vide, le son ne peut pas se propager ! Le son est constitué de vibrations, ce sont les ondes sonores qui se diffusent comme des vagues à travers un milieu donné. Elles ne modifient pas le milieu dans lequel elles passent. L'onde comprime puis décomprime le milieu.