Vitesse du son dans l'air (340 m/s) et différence avec la lumière de 4ème

3ème · Physique-Chimie 3ème

À retenir

• Le son est une onde mécanique qui se propage dans l'air (vers 15 °C, au niveau de la mer ; un peu plus vite si l'air est plus chaud) à une vitesse d'environ : v_son 340 m/s 1\,224 km/h • Différence colossale avec la lumière : - Vitesse de la lumière : c = 300\,000\,000 m/s. - Vitesse du son : v_son = 340 m/s. - La lumière est environ UN MILLION DE FOIS plus rapide que le son : cv_son = 300\,000\,000 m/s340 m/s 882\,000 10^6 • Conséquence directe : lors d'un orage, l'éclair lumineux nous parvient de manière quasi instantanée, tandis que le son du tonnerre met plusieurs secondes à arriver. • Propagation dans le vide : le son a besoin de matière pour se propager ; dans le vide de l'espace, le son ne se propage PAS (silence absolu).

Le cours

Vitesse du son dans l'air (340 m/s) et différence avec la lumière de 4ème • Le son est une onde mécanique qui se propage dans l'air (vers 15 °C, au niveau de la mer ; un peu plus vite si l'air est plus chaud) à une vitesse d'environ : v_son 340 m/s 1\,224 km/h • Différence colossale avec la lumière : - Vitesse de la lumière : c = 300\,000\,000 m/s. - Vitesse du son : v_son = 340 m/s. - La lumière est environ UN MILLION DE FOIS plus rapide que le son : cv_son = 300\,000\,000 m/s340 m/s 882\,000 10^6 • Conséquence directe : lors d'un orage, l'éclair lumineux nous parvient de manière quasi instantanée, tandis que le son du tonnerre met plusieurs secondes à arriver. • Propagation dans le vide : le son a besoin de matière pour se propager ; dans le vide de l'espace, le son ne se propage PAS (silence absolu). Astuce et méthode clé Règle pratique de l'orage : compte les secondes entre l'éclair et le tonnerre et divise par 3 pour obtenir la distance en kilomètres ! Car en 3 s, le son parcourt 340 m/s 3 s = 1\,020 m 1 km. Piège classique à éviter Ne dis pas que le tonnerre et l'éclair sont deux événements distincts décalés dans le temps : ils sont créés au même endroit et au même instant lors de la décharge électrique !

Dans ce chapitre

• Propagation rectiligne de la lumière et vitesse de 300 000 km/s de 4ème
• Vitesse du son dans l'air (340 m/s) et différence avec la lumière de 4ème
• Relation fondamentale de cinématique d = v x t de 4ème
• Nature et caractéristiques des signaux sonores : vibrations mécaniques et milieu matériel
• Hauteur d'un son et fréquence (sons graves, médiums, aigus)
• Domaine des fréquences audibles par l'oreille humaine : de 20 Hz à 20 000 Hz
• Infrasons et ultrasons : définitions, domaines et applications (sonar, échographie)
• Niveau sonore en décibels (dB), échelle des niveaux sonores et seuil de danger
• Signaux lumineux et ondes électromagnétiques : propagation sans support matériel
• Spectre de la lumière visible et au-delà : infrarouges (IR) et ultraviolets (UV)
• Transmission d'informations par signaux : fibre optique, ondes radio et satellites
• L'année-lumière (al) : définition comme unité de distance astronomique et calcul en km
• Regarder loin, c'est regarder dans le passé : temps de trajet de la lumière cosmique
• Bilan : Synthèse et méthode sur les signaux sonores, lumineux et les échelles de l'Univers