Expérience sur la vitesse du son

• Expérience : La vitesse du son dans différents milieux de propagation

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Nous avons pu expérimenter par nous-même les différentes vitesses du son.

En effet, nous avons eu l’occasion d’expérimenter cette vitesse dans différents milieux.

Tout d’abord, rappelons que la vitesse est donnée par l’expression v = d/t.

                                                                        avec d en mètre

                                                                        et t en seconde

De plus, 1 μs = 10-6 s.

1. Air à température ambiante

Dans l’air, nous avons pu voir grâce à notre montage ci-dessus que les ondes sonores mettaient une durée de 1237 μs pour parcourir une distance de 40 cm.

Ce qui nous donne donc le rapport suivant : v(air) = 0,4/(1237 . 10-6)

        Ainsi, on trouve : v(air) ≈ 323 m.s-1

1. Eau froide

Dans l’eau froide (16°C), les ondes sonores faisaient preuve d’une bien plus grande célérité, se déplaçant de 40 cm en 285 μs.

Ce qui nous donne donc le rapport suivant : v(eau froide) = 0,4/(285 . 10-6)

        Ainsi, on trouve : v(eau froide) ≈ 1403 m.s-1

1. Eau chaude

Dans l’eau chaude (85°C), nous avons observé que les ondes se déplaçaient, cette fois-ci, de 40 cm en 268 μs.

Ce qui nous donne le rapport suivant : v(eau chaude) = 0,4/(268 . 10-6)

        Ainsi, on trouve : v(eau chaude) ≈ 1492 m.s-1

1. Conclusion de l’expérience

Nous n’avons pas eu l’occasion de tester la célérité des ondes sonores dans la roche, cependant on retrouve bien le rapport :

                Vson(liquide)> Vson(gaz)

On observe néanmoins que dans un milieu liquide chaud, les ondes sonores se déplacent plus rapidement que dans un milieu liquide froid.

Cette expérience nous permet donc d’ajouter une donnée au rapport, concernant la chaleur :

                Vson(liquide chaud)> Vson(liquide froid)> Vson(gaz)

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