Pour mesurer la vitesse du son dans l'air, on émet un bip avec un haut-parleur et on mesure le retard avec lequel ce signal sonore est reçu par un micro. Si le haut-parleur et le micro sont distants de 45,0 cm, le retard mesuré est de 1,33 ms.
Quelle est la vitesse de propagation du son dans l'air, que l'on obtient avec cette manipulation ?
La relation qui donne la vitesse de propagation (ou célérité) d'une onde mécanique progressive à partir de la distance d qui sépare un émetteur et un récepteur et du retard \tau écoulé pour que l'onde se propage de l'un à l'autre est :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, il faut convertir :
- La distance en mètres : d =45{,}0 \text{ cm}=45{,}0.10^{-2} \text{ m}
- Le retard en secondes : \tau = 1{,}33 \text{ ms} = 1{,}33 .10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{45{,}0 .10^{-2}}{ 1{,}33 .10^{-3}}
c= 338 \text{ m.s}^{–1}
La vitesse de propagation du son dans l'air, que l'on obtient avec cette manipulation, est donc de 338 \text{ m.s}^{–1}.
Pour mesurer la vitesse du son dans l'air, on émet un bip avec un haut-parleur et on mesure le retard avec lequel ce signal sonore est reçu par un micro. Si le haut-parleur et le micro sont distants de 1,25 m, le retard mesuré est de 3,62 ms.
Quelle est la vitesse de propagation du son dans l'air, que l'on obtient avec cette manipulation ?
La relation qui donne la vitesse de propagation (ou célérité) d'une onde mécanique progressive à partir de la distance d qui sépare un émetteur et un récepteur et du retard \tau écoulé pour que l'onde se propage de l'un à l'autre est :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, il faut convertir le retard en secondes :
\tau = 3{,}62\text{ ms} = 3{,}62 .10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{1{,}25}{ 3{,}62.10^{-3}}
c= 345 \text{ m.s}^{–1}
La vitesse de propagation du son dans l'air, que l'on obtient avec cette manipulation, est donc de 345 \text{ m.s}^{–1}.
Pour mesurer la vitesse du son dans l'eau, on émet un bip avec un sonar et on mesure le retard avec lequel ce signal sonore est reçu par un autre sonar. Si les deux sonars sont distants de 15 m, le retard mesuré est de 12,5 ms.
Quelle est la vitesse de propagation du son dans l'eau, que l'on obtient avec cette manipulation ?
La relation qui donne la vitesse de propagation (ou célérité) d'une onde mécanique progressive à partir de la distance d qui sépare un émetteur et un récepteur et du retard \tau écoulé pour que l'onde se propage de l'un à l'autre est :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, il faut convertir le retard en secondes :
\tau = 12{,}5\text{ ms} = 12{,}5 .10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{15}{ 12{,}5.10^{-3}}
c= 1{,}2.10^{3} \text{ m.s}^{–1}
La vitesse de propagation du son dans l'eau, que l'on obtient avec cette manipulation, est donc de 1{,}2.10^{3} \text{ m.s}^{–1}.
Pour mesurer la vitesse du son dans un métal, on émet un bip avec un haut-parleur placé contre un échantillon de ce métal et on mesure le retard avec lequel ce signal sonore est reçu par un micro à l'autre extrémité de l'échantillon. Si le haut-parleur et le micro sont distants de 52,0 dm, le retard mesuré est de 2,56 ms.
Quelle est la vitesse de propagation du son dans ce métal, que l'on obtient avec cette manipulation ?
La relation qui donne la vitesse de propagation (ou célérité) d'une onde mécanique progressive à partir de la distance d qui sépare un émetteur et un récepteur et du retard \tau écoulé pour que l'onde se propage de l'un à l'autre est :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, il faut convertir la distance en mètres :
d = 52{,}0 \text{ dm} = 52{,}0 . 0{,}1 \text{ m}
d = 5{,}20 \text{ m}
Et le retard en secondes :
r = 2{,}56 \text{ ms} = 2{,}56 . 10^{-3} \text{ m}
r = 0{,}00256 \text{ s}
D'où l'application numérique :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{5{,}2}{ 0{,}00256}
c = 2{,}03 . 10^3 \text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation du son dans ce métal, que l'on obtient avec cette manipulation, est donc de 2{,}03 . 10^3 \text{ m.s}^{-1} .
Pour mesurer la vitesse du son dans un gaz, on émet un bip avec un haut-parleur et on mesure le retard avec lequel ce signal sonore est reçu par un micro. Si le haut-parleur et le micro sont distants de 12 cm, le retard mesuré est de 580 ms.
Quelle est la vitesse de propagation du son dans ce gaz, que l'on obtient avec cette manipulation ?
La relation qui donne la vitesse de propagation (ou célérité) d'une onde mécanique progressive à partir de la distance d qui sépare un émetteur et un récepteur et du retard \tau écoulé pour que l'onde se propage de l'un à l'autre est :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, il faut convertir la distance en mètres :
d = 12 \text{ cm} = 12 . 10^{-2} \text{ m}
d = 0{,}12 \text{ m}
Et le retard en secondes :
r = 580 \text{ ms} = 580 . 10^{-3} \text{ s}
r = 5{,}80 \text{ s}
D'où l'application numérique :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{0{,}12}{ 580.10^{-3}}
c = 0{,}21 \text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation du son dans ce gaz, que l'on obtient avec cette manipulation, est donc de 0{,}21 \text{ m.s}^{-1} .