2. Propagation du son
2.1. Dans quels milieux le son peut-il se propager!?
Le son est un phénomène très différent de la lumière!; d’ailleurs les organes de leurs
perceptions sont différents. On entend grâce aux oreilles, mais on peut aussi percevoir
les sons graves en ressentant des vibrations à la surface du corps. Dans l’oreille, c’est
une membrane de peau très fine, le tympan, qui est (très) sensible à ces vibrations.
Le son ne se propage que dans des milieux matériels (solides, liquides et gaz) mais
il ne se propage pas dans le vide3.
Ce sont les molécules du milieu ambiant (généralement l’air) qui sont “mises en
vibration” par l’émetteur du son4. Ces vibrations sont transmises de proche en proche
aux molécules voisines, jusqu’à faire vibrer le récepteur du son (tympan, membrane de
microphone, etc.)!: c’est ainsi que les sons se propagent.
2.2. La vitesse de propagation du son
La vitesse de propagation du son dans l’air vaut environ 340!m/s.
C’est bien moins rapide que la vitesse de propagation de la lumière!!
On comprend donc pourquoi on entend le tonnerre après avoir vu l’éclair…
Calculons le temps nécessaire pour que Mathieu, dans l’exemple précédent, entende le
tonnerre.
Voici le calcul!:
On sait que!:
avec
Remarque!: on a choisi un système d’unités adapté à la situation, ce qu’il faut toujours
penser à faire.
A.N.] Ici d = 6 km = 6!x!105!m (on pense à convertir dans l’unité choisie)
v = 340 m/s
donc
Mathieu entend donc le tonnerre environ 18!s après avoir vu l’éclair.
Remarque!: Cet écart de 18!s correspond à une distance de 6!km par rapport à l’orage.
On comprend donc que pour chaque kilomètre de distance par rapport à l’orage, il y aura
3!s (18/6) de décalage pour l’audition du son. Ainsi, si on entend le son environ 12!s
après avoir vu le tonnerre, cela veut dire qu’on est à environ 4!km du lieu de l’orage…
Chapitre 3 (Lumière 4e)!page 3 sur 3!2008_08_29
3 Les sons de vaisseaux spatiaux dans Star"Wars, par exemple, sont donc bien de la science-fiction#; les
vaisseaux aussi, dʼailleurs…
4 les cordes vocales, par exemple, ou encore une corde de guitare, un morceau de métal vibrant (cloche,
diapason…), etc.
v en mètre par seconde (m/s)