Pourquoi la vitesse du son change selon le domaine?

[thomas5701]

Bonjour, je voulais savoir pourquoi la vitesse du son dépend du milieu?

Je sais que le son est une onde, alors cela veut dire que l'onde peut se déplacer plus vite dans un autre milieu? Y-a t-il un changement de fréquence?

Et imaginons que le son se déplace comme la lumière, il n'y aurait pas de changement? C'est pourquoi j'ai pensé que l'onde est responsable de l'accélération.

Une autre question, pourquoi les ondes sonores ne peuvent pas se propager dans le vide? Il faut de la matière pour que les ondes se déplacent? Ou est-ce un cas particulier de l'onde sonore. Sinon comment ferais t-on pour communiquer avec l'espace?

Beaucoup de questions auxquels je cherche des réponses. Alors un grand merci à ceux qui peuvent m'aider.

Cordialement, Thomas.
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[Gwyddon]

Bonjour,

Le son est une onde accoustique, c'est-à-dire le déplacement d'une surpression, qui se propage de proche en proche dans la matière ; pourquoi la matière ? Parce que qui dit pression dit matière (le vide n'a pas de pression).

Du coup :

_ tu vois bien que le son ne peut pas se propager dans le vide, puisque il n'y a pas de pression (donc aucun risque de surpression a fortiori )

_ le support de l'onde joue un rôle essentiel dans la transmission de la supression, puisque tous les milieux n'ont pas les mêmes propriétés mécaniques et structurelles. Du coup, le fait que l'onde sonore n'a pas la même vitesse selon le milieu ne doit pas te choquer outre mesure.


Pour la lumière, c'est tout autre chose. Elle est aussi une onde, électromagnétique. C'est la propagation d'une perturbation du champ électromagnétique lui-même, qui n'a donc pas besoin de support matériel : la lumière peut se propager dans le vide (heureusement pour nous )

La lumière peut aussi se propager dans un milieu, et sa vitesse aussi changera (ondes sonores et ondes lumineuses ont quand même quelques points communs !).

Pour communiquer dans l'espace, tu peux par exemple utiliser des ondes radios, qui sont un type particulier d'onde électromagnétique (la dénomination des ondes électromagnétiques dépend de la fréquence du signal), puisque ces ondes peuvent se propager dans le vide.

[thomas5701]

Merci pour toutes ces réponses Gwyddon. Je vais attaquer le chapitre des ondes en physique cette année, je sais qu'il y a différentes dimensions dans les ondes (ondes sonores dimension 3). Mais que cela signifie? Et est qu'est-ce qui en résultent?

Cordialement, Thomas.

[G0D]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde

Ça vaut parfois pas mal plus la peine de regarder sur le net avant de poser une question car l'humain est ce qu'il est et ses explications, même avec le savoir requis, peut oublier de préciser certaines choses ^^.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gwyddon]

Bonjour,

Je ne vois absolument pas l'intérêt de balancer un lien sans plus d'explication. D'autant plus qu'il vaut mieux profiter de la compétence des gens sur ce forum (je ne parle pas ici que de moi), la réponse sera sûrement meilleure que ce que l'on pourra trouver sur wikipedia (rien que dans le lien que tu donnes, il y a des inexactitudes/imprécisions, et des références à la mécanique quantique qui ne sont pas nécessaires pour définir le concept d'onde).

Bon bref, qu'entends-tu, Thomas, par "dimension dans les ondes" ?

Ce que je peux te dire c'est qu'une onde sonore est une onde scalaire (la pression est un nombre, pas un vecteur), et que si elle a une direction privilégiée dans sa propagation (indiquée par ce que l'on appelle le vecteur d'onde), elle se propage néanmoins dans les trois dimensions, de manière générale en ondes sphériques (une bonne analogie pour voir ce que cela signifie : les rides sur l'eau provoquées par la chute d'un caillou)

[thomas5701]

La dimension d'une onde est alors une dimension de propagation? Par exemple pour le son, si on prend un repère, il se propage le long des axes x,y et z? Donc dimension est équivalent à direction.

Merci pour l'explication.

J'ai eu quelques devoirs sur la propagation des ondes, et dont une question que je n'arrive pas bien à comprendre:

On a la relation suivante, pour calculer la vitesse du son dans un gaz:

v= racine carré de( pression/ masse volumique)
Et la question c'est:

1. Prouver que la relation est homogène. (mais que signifie homogène dans cette phrase, je n'arrive pas à comprendre la question.)

Tel que je le comprend, il faut retrouver les mêmes unités des 2 côtés, ou un facteur de conversion. Alors je me demande si on utilise la relation P*V=n*R*T on ne retrouve pas un facteur de conversion.

Cordialement, Thomas.

P.S. Wikipédia est très bien comme site, seulement on ne sait pas si tous est vrai et la vocabulaire utilisé est quelque fois trop... incompréhensible lol.

[Gwyddon]

La dimension d'une onde est alors une dimension de propagation? Par exemple pour le son, si on prend un repère, il se propage le long des axes x,y et z? Donc dimension est équivalent à direction.

Non non, tu ne m'as pas compris

Une onde a une direction de propagation : tu vois bien que par exemple si je parle, le son "avance" vers toi. Mais l'onde n'est pas unidimensionnelle : elle a une extension spatiale. Un dessin :

Tel que je le comprend, il faut retrouver les mêmes unités des 2 côtés

C'est tout à fait ça.

, ou un facteur de conversion. Alors je me demande si on utilise la relation P*V=n*R*T on ne retrouve pas un facteur de conversion.

C'est la bonne idée. Tu dois montrer que peut s'exprimer en m²/s²

P.S. Wikipédia est très bien comme site, seulement on ne sait pas si tous est vrai et la vocabulaire utilisé est quelque fois trop... incompréhensible lol.

Je ne descend pas wikipedia bien au contraire. Mais il faut être prudent, et croiser ses souces, car il arrive que wikipedia soit inexact dans sa formulation (voire dise des choses fausses, mais en physique c'est quand même assez rare).

[thomas5701]

Merci pour toutes ces précisions, je vais chercher pour mon exos de physique, si j'y pense je posterai la réponse.