Vitesse du son : voici une définition pour comprendre ce phénomène parfois surprenant

par | 25 Nov 2020 | Actualités

On entend souvent parler de « la vitesse du son ». En quoi consiste cette « vitesse » ? Comment s’explique-t-il ? Dans les prochains paragraphes, nous allons nous intéresser à ce phénomène surprenant.

Présentation de la vitesse du son

La vitesse du son est l’équivalente de la vitesse à laquelle se propagent les ondes sonores. On l’appelle également « célérité du son ». Lorsque les conditions de pression et de températures sont normales, la vitesse du son est de « 340 mètres/seconde ». Mais selon différents facteurs, elle peut varier. Par exemple, il a été remarqué que plus la température augmente, et plus le son aura une vitesse supérieure.

Outre la température, on peut également citer « la pression atmosphérique ». D’ailleurs, lorsqu’un corps liquide dispose d’une plus grande densité que l’air, le son s’y déplace bien plus rapidement.  

Dans l’eau, la vitesse du son va dépendre du taux de compressibilité. Néanmoins, elle est toujours aussi impressionnante. En effet, dans ce type de milieu, cette vitesse a été évaluée à un niveau de 1,48 mètre/seconde.

Et enfin, il y a les corps solides. Par exemple, les études dans le béton ont dévoilé que le son s’y propage plus rapidement que dans l’eau, à une vitesse estimée à 3 mètres par seconde.

Quels sont les cas spécifiques ?

Par contre, dans certains milieux, la vitesse du son se réduit. C’est le cas, par exemple, lorsque le niveau du thermomètre baisse. Cela s’explique par le fait que dans l’air froid : le son se déplace moins rapidement. Ainsi, pour une température de 15 degrés, le chiffre de 1,2 km par heure est donné pour la vitesse du son.

Dans l’air sont présents certains gaz. Cela impacte également la vitesse du son. D’ailleurs, fort à propos, il a été remarqué que l’air présent sur la planète Mars est composé principalement de CO2. Résultat : le son s’y propage plus lentement que dans notre atmosphère.

À un niveau supersonique, la vitesse du son est exprimée en « Mach ». Le Mach est le résultat obtenu par le rapport entre vitesse d’un objet x et vitesse du son. Et ce, dans un même environnement. L’un des records de vitesse, dans ce contexte, a été atteint par un avion de la Nasa, il y a un peu plus d’une quinzaine d’années. En effet, ce jour-là, le X-43A a atteint la vitesse de Mach 9.

Avion

Comprendre la vitesse du son : une clé pour mieux appréhender le monde sonore qui nous entoure

La vitesse du son est un phénomène fascinant qui peut parfois sembler surprenant pour ceux qui ne la comprennent pas. En physique, la vitesse du son est la distance que parcourt une onde sonore dans un milieu en une seconde. Cette vitesse dépend de la densité et de la température du milieu. Dans l’air à une température moyenne de 20 °C, la vitesse du son est d’environ 340 mètres par seconde.

Les effets de la vitesse du son sont nombreux et variés. Lorsqu’un objet se déplace plus vite que la vitesse du son, il produit un bang supersonique, également appelé « bang sonique ». Les avions supersoniques, comme le Concorde, ont été conçus pour voler à des vitesses supérieures à la vitesse du son. Cependant, ils ont été retirés de la circulation en raison de leur coût élevé et de leur impact environnemental.

Ils peuvent également être observés dans le domaine de la médecine. Les ultrasons, par exemple, sont des ondes sonores à haute fréquence qui sont utilisées pour l’imagerie médicale et le traitement des maladies. Les ultrasons sont capables de traverser les tissus du corps sans causer de dommages, ce qui les rend utiles pour la visualisation de tissus internes et la destruction de tumeurs.

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La mesure de la densité d’un matériau

En physique, les ondes sonores ont la capacité de mesurer la densité d’un matériau. En connaissant le temps qu’il faut pour qu’une onde sonore puisse parcourir une distance donnée, il est possible de déterminer la densité du matériau traversé. Cette technique est appelée la méthode de mesure de la vitesse du son. Elle est utilisée dans l’industrie pour identifier la densité des matériaux tels que le bois, le béton et les métaux.

La vitesse du son peut également être affectée par des facteurs environnementaux tels que l’altitude et la pression atmosphérique. Par exemple, dans les régions de haute altitude où la pression atmosphérique est plus faible, la vitesse du son est plus faible. De même, la vitesse du son augmente avec la température. Dans les régions où la température est plus élevée, la vitesse du son est plus élevée.

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Rédigé par Jennifer

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