3EME MECA son ACTIVITE N°1 A quelle distance est l`orage

ACTIVITE N°1
MECANIQUE : le son
3
ème
A quelle distance se trouve l’orage ?
La vitesse du son.
Introduction :
Les nuages d'orage sont des cumulonimbus.
Lors des orages, le cumulonimbus est fortement
chargé électriquement. Globalement, le
somme t du nuage est chargé positivement alors
que sa base est négative .
L'ensemble des deux phénomènes
éclair au sol + tonnerre constitue ce
qu'on appelle la foudre.
Au fur e t à mesure que le nuage grossit il se
charge de plus e n plus négativement à sa
base. Le sol lui par contre est chargé
positivement. Et comme e n é le ctricité les
charges négatives se dirige nt ve rs les charges
positives, alors les charge s né gatives du nuage
vont re joindre les charges positives du sol, à
trave rs l'air de venu conducteur : c’est la foudre .
Parm i les nombre uses dé charges é le ctriques
qui se produisent, seule une pe tite partie arrive
au sol (environ un dix ième des dé charges). La
plupart de s dé charge s sont de s dé charges intranuage ou des dé charge s inte r-nuages.
Le tonnerre est le bruit sourd qui
accompagne la foudre . Il est dû à la dilatation
de l'air, sous l'e ffe t du ré chauffement provoqué
par la dé charge é le ctrique de l'é clair.
I.
Observation de la foudre lors d’un orage
Lorsque l’on observe la foudre tomber,
on constate que l’on voit d’abord l’éclair
puis on entend ensuite le tonnerre : le
son va donc moins vite que la lumière.
La vitesse de propagation de la
lumière dans l’air ou dans le vide
est de 3.10 8 m/s.
La vitesse de propagation du son
dans l’air est de 340 m/s.
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II. A quelle distance se trouve l’orage ?
Afin de déterminer la distance à laquelle se trouve l’orage il faut compter le temps que
met le son (tonnerre) à parvenir jusqu’à nos oreilles après un éclair. En effet :
La distance parcourue par le son est reliée au temps de parcours du son ainsi
qu’à sa vitesse par la relation :
: vitesse de propagation du son (340 m/s)
d  vdson
: distance parcourue par le son (m)
vson =
t  t : durée du parcours du son (s)
Sur la vidéo nous pouvons compter …… seconde entre l’éclaire et le tonnerre
Connaissant la vitesse de propagation du son et la durée de parcours nous pouvons en
déduire la distance parcourue par le son :
vson =
d
d
⇔ vson × t =
× t ⇔ vson × t = d
t
t
Formule littérale :
Application numérique :
d = vson × t
d =…
L’orage se situe donc à une distance de …. m
III. L’orage avance-t-il vers nous ?
On compte … seconde entre le deuxième éclaire et le tonnerre, le temps mis paR le son
pour arriver est donc plus grand : l’orage s’éloigne.
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