Propagation d'une onde sonore et vitesse du son de Seconde

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• Une onde sonore est une onde mécanique progressive : elle correspond à la propagation d'une perturbation locale dans un milieu matériel, de proche en proche, sans transport global de matière mais avec transport d'énergie. • Un milieu matériel (gaz, liquide ou solide) est indispensable à la propagation du son : le son ne se propage jamais dans le vide. • La vitesse de propagation v (ou célérité) est définie par le quotient de la distance parcourue d par la durée de propagation t : v = d/ t d = v t t = d/v • Dans l'air à 20\,^C au niveau de la mer, la célérité du son est d'environ v_air 340 m/s (soit environ 1 km en 3 s).

Le cours

Propagation d'une onde sonore et vitesse du son de Seconde Ce que tu as vu en Seconde. Un son est produit par un objet qui vibre : membrane de haut-parleur, corde, cordes vocales. Cette vibration met en mouvement les couches de matière voisines, qui la transmettent de proche en proche : le son est une onde mécanique. La matière oscille sur place, seule l'énergie se déplace. Un milieu matériel est indispensable. Le son se propage dans les gaz, les liquides et les solides, mais pas dans le vide : dans l'espace, une explosion serait silencieuse. Vitesse de propagation. Si le son parcourt la distance d pendant la durée t, sa vitesse vaut v = d/ t, avec d en mètres, t en secondes et v en m/s. Dans l'air à 20\ ^C, v 340\ m/s ; dans l'eau, v 1\,500\ m/s. Mini-exemple. Pour parcourir 85\ m dans l'air, le son met t = 85/340 = 0,25\ s. Méthode : exploiter un écho 1. Repère si l'onde fait un aller simple ou un aller-retour. 2. Convertis en mètres et en secondes. 3. Calcule la distance parcourue d = v t, puis divise par 2 en cas d'écho. Exemple : un écho revient après 0,50\ s dans l'air ; l'onde a parcouru 340 0,50 = 170\ m, donc la paroi est à 85\ m. Attention La lumière (environ 3 10^8\ m/s) va près d'un million de fois plus vite que le son dans l'air : lors d'un orage, l'éclair est vu presque instantanément, et c'est le retard du tonnerre seul qui permet d'estimer la distance.

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