Franchir le mur du son, c'est arriver à égaler ou dépasser la vitesse du son, qui se déplace dans l'air à environ 340 mètres par seconde, soit 1230 km/h. Cette vitesse est aussi appelée Mach 1.
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.
Lorsqu'il est dans l'air, il se déplace à une vitesse de 344 mètres par seconde (ce qui donne environ 1 kilomètre toutes les 3 secondes).
La formule précédente nous permet de calculer la vitesse théorique du son aux conditions habituelles de température et de pression : c = 343 m/s pour une température de 20 degrés, soit environ 1 235 km/h.
Saviez-vous que les vitesses du son et de la lumière peuvent nous fournir beaucoup de renseignements fort utiles? Voici tout d'abord des chiffres importants : Vitesse du son à 20 oC : 343 m/s. Vitesse de la lumière dans le vide : 300 000 000 m/s (299 297 456,2 km/s)
L'ANTISECHE - L'éclair voyage à la vitesse de la lumière (300.000 kilomètres par seconde) alors que le tonnerre se déplace lui à la vitesse du son dans l'air, soit 330 mètres par seconde.
Le guépard, bâti pour courir
Qualifié de mammifère le plus rapide au monde, le félin peut atteindre 70 km/h en deux secondes puis 90 km/h une seconde plus tard. Sa vitesse de pointe a été établie à 115 km/h. Un record qu'il ne peut toutefois maintenir que sur 300 à 400 mètres.
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).
Puis vient le propulseur à carburant qui est notamment l'hydrogène et l'oxygène. Lorsque ces propulseurs sont largués, la fusée va lâcher ses derniers propulseurs. À cette étape du décollage, la fusée monte à une vitesse de 5 400 km/h. Ce qui veut dire qu'en une heure, la fusée parcourt 5 400 kilomètres.
Mersenne évalue en 1635 la vitesse du son dans l'air à 230 toises par seconde (soit 448 m/s ), valeur citée par Gassendi, qui montra que les sons graves et aigus se propagent à la même vitesse.
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).
Vitesses initiales mesurées
La vitesse initiale de la plupart des types contemporains communs de balles d'armes de poing est comprise entre 250 et 500 m/s . Dans le cas des fusils, elle est comprise entre 600 et 1 300 m/s .
Un son est la conséquence de la vibration d'un objet. Par exemple, une corde de guitare qui se met à vibrer entraîne la vibration des particules du milieu environnant. Le son parvient ainsi à nos oreilles par la propagation d'ondes dans un liquide ou un gaz, car le son ne se propage pas dans le vide.
Un son est une vibration qui se propage de proche en proche à travers la matière (dans l'air, dans l'eau, etc.). Le son ne peut pas se propager dans le vide. Dans le cas de la propagation d'une onde sonore, il y a toujours un émetteur et un récepteur de ce signal sonore.
Dans un milieu homogène et transparent, la vitesse du son est constante (elle ne change pas). Elle est égale au quotient (au rapport) de la distance que le son a parcouru, par le temps qu'il a mis pour parcourir cette distance.
Mais quand un avion se rapproche de la vitesse fatidique des 340 mètres par seconde, le son qu'il génère est « rattrapé » par l'appareil, ce qui crée un « mur » d'ondes sonores juste devant son nez. Si l'avion veut franchir ce « mur », il faut qu'il accélère très fort. On entend alors un gros « bang ».
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.
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.
L'homme le plus rapide sur Terre se nomme évidemment Usain Bolt. Le Jamaïcain détient le record du monde du 100 m (9s58) et du 200 m (19 s19) depuis 2009 et les championnats du monde d'athlétisme de Berlin, en Allemagne. Lors de cette course, il avait atteint une vitesse moyenne de 37,58 km/h.
C'est peut-être possible, mais à ma connaissance, ça n'a pas été réalisé. La dernière fois qu'on a envoyé des pilotes très vite, c'était dans les années 50/60 où on faisait des objets pilotés très rapides comme le X-15. Aujourd'hui, ce qui va très vite, ce sont souvent des objets non-pilotés.
C'est, par définition, le rapport de la vitesse de l'avion à celle du son à la température correspondant à l'altitude de vol. La vitesse d'un avion subsonique se caractérise donc par un nombre de Mach inférieur à 1 et celle d'un avion supersonique par un nombre de Mach supérieur à 1.
Le statoréacteur de l'avion X-43A, alors en vol libre, s'allume et fonctionne pendant 12 secondes, le faisant voler de façon indépendante à Mach 10 pendant cette période.
Si l'on se base sur le ratio ratio masse/force, l'animal le plus fort du monde serait un insecte. Il s'agit de la mite Archegozetes longisetosus. Mesurant moins de 1 mm, elle est capable de soulever jusqu'à 1 180 fois son poids!
Le paresseux : 0,21 km/h
Le paresseux est le mammifère le plus lent : il ne couvre que 3,5 m par minute au sol ! Son alimentation composée de feuilles ne lui fournit en effet que très peu d'énergie.
Un gorille à dos argenté peut ainsi soulever jusqu'à 815 kg, quand le record de poids pour un homme est de 501 kg. Ce record a été enregistré en 2020 par Hafthor Julius Björnsson, mesuré à 2,06 m pour un poids de 156 kg.