MESURE DE LA CELERITE DU SON DANS L’AIR
I – Observations :
- Décalage tonnerre, éclair
- Un avion rapide passe, le temps de lever la tête en direction du bruit perçu, il a déjà disparu à l'horizon. Le son met un certain temps pour aller de la source au récepteur.
- On entend le train arriver en collant son oreille sur les rails. On l'entend bien avant qu'on ne l'entende debout. -> le son se propage plus vite dans les rails.

II – Célérité du son :

La vitesse à laquelle l’onde de vibration est transmise s’appelle la célérité c du milieu sonore. c = ou c = λ x f c : célérité en mètre par seconde ( m/s) λ : longueur d’onde en mètre (m) f : Fréquence de la source sonore en hertz (Hz)
T = : période de la source sonore en seconde (s)

La célérité du son dépend de la nature et de l’état du milieu dans lequel se propage le son. Dans l’air sec à une température de 20°C, la célérité du son est égale à 331 m/s.
Exemples de quelques valeurs de célérité du son :
Milieu
Air (O°C)
Eau (15°C)
Granit
Sapin plomb acier
Verre
Célérité (m/s)
332
1 440
3 950
5 000
1 300
5 100
5 500

III – Activités préliminaires :
1- La figure ci-dessous représente l’oscillogramme d’une onde sonore émise par un instrument en vibration dans l’air. Sur l’oscilloscope, la base de temps est réglée sur 0,5m/div.

1.1- Déterminer la période et la fréquence du son émis.
T = …………………………………………………………………………………… f = ……………………………………………………………………………
1.2- Déterminer la longueur d’onde du son émis sachant que la célérité du son est : c = 330 m/s. λ = ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
1.3 – Un second instrument émet un son de même intensité mais de fréquence deux fois plus grande. Représenter en rouge, dans le même repère que l’oscillogramme précédent, l’oscillogramme de l’onde sonore émise par ce deuxième instrument. Le son obtenu est-il plus grave ou plus aigu que le premier ? Justifier.