la vitesse du son
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la vitesse du son



  1. #1
    invite397ab838

    la vitesse du son


    ------

    Bonjour, le son est le résultat du au déplacement de la compression des molécules(et non pas des molécules elles même ; pas de déplacement de matière tout comme les ondes mécaniques ).
    Quand un avion dépasse la vitesse du son, so on pouvait mettre un micro sur l'avion, on entendrait pas son bruit. En revanche on l'entendrais quelques metres dérrière lui(suivant ça vitesse)
    Est ce bien vrai?

    -----

  2. #2
    phuphus

    Re : la vitesse du son

    Bonjour dodo71,

    point de vue définition, le son est avant tout une sensation, et par abus de langage on attribue le mot "son" à une des causes du son : les ondes acoustiques.

    Tu as raison, une onde acoustique n'est le siège d'aucun déplacement global de matière, par contre il y a bien un mouvement local des molécules (ce que l'on nomme la vitesse particulaire), et pas seulement un déplacement des compressions / détentes. D'ailleurs, au niveau gazeux, il ne peut y avoir de compression ou de détente sans mouvement local de matière, contrairement aux liquides ou à certains solides (les élastomères notamment) qui sont considérés comme incompressibles.

    Au niveau de l'avion supersonique, considérons uniquement le bruit des réacteurs. Tout microphone placé en avant des réacteurs ne captera pas leur bruit (puisque du point de vue des ondes acoustique le microphone "fuira" beaucoup trop vite), mais par contre tout microphone placé sur le fuselage de l'avion derrière les réacteurs captera leur bruit sans aucun problème, puisqu'étant placé derrière il ne fuit pas la source acoustique. Il y aura juste un très fort effet Doppler.

    Le "son qui vient de derrière" est uniquement valable pour un observateur éloigné, qui perçoit la source du son à l'arrière de cette source si celle-ci se déplace suffisamment vite, mais pas forcément de manière supersonique. Un simple schéma géométrique bien fait pourra t'en convaincre.
    Dernière modification par phuphus ; 02/10/2011 à 20h08.

  3. #3
    invite397ab838

    Re : la vitesse du son

    ok
    C'est un peu, si on considére comme un triangle , le sommet étant l'avion et le reste du triangle la propagation de l'onde, plus l'avion va vite, plus l'angle du sommet qui le défini diminu c'est ça(pas très clair mon histoire de triangle sans dessin)
    Donc on ne peux pas lacher le son ... Sa me semblais bizarre c'est ça que je ne comprenais pas

    Merci beaucoup phuphus pour cet explication clair et précise

  4. #4
    f6bes

    Re : la vitesse du son

    Citation Envoyé par dodo71 Voir le message
    Donc on ne peux pas lacher le son ... Sa me semblais bizarre c'est ça que je ne comprenais pas
    Bj rà toi,
    Si on peut "lacher" le son.
    Le son émis ne "suit" pas l'avion. Il resterea à la traine de l'avion.
    La distance entre son émis et avion sera d'autant plus grande que la différence de vitesse le sera entre avion et son EMIS.
    Bien sur SI tu émets continuellement du son (les réacteurs par exemple), il sera continuellement juste derriére.
    Mais ce sera un son constamment...renouvellé.


    Le son au temps T n'est pas au meme endroit que le nouveau son au temps T+1.
    Le son T s'éloignera ( sera "lacher") de l'avion suivant le delta des vitesses.
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    phuphus

    Re : la vitesse du son

    Bonjour f6bes,

    il me semble que ce que demande dodo71, c'est si la source sonore réelle se situe derrière l'avion lorsque celui-ci dépasse la vitesse du son. Ce n'est pas le cas ! la source sonore, c'est toujours l'avion, et il n'existe pas d'hypothétique zone de silence derrière cet avion le séparant d'une source "retardée". Néanmoins, un observateur éloigné aura l'impression d'une source virtuelle traînant derrière l'avion puisque la vitesse du son est finie et que le signal sonore met du temps à arriver à cet observateur.

    @ dodo71 : tu as raison pour cette histoire de triangle, sauf que dans le monde réel (3D) il s'agit plutôt d'un cône. Va voir par exemple ici, à la dernière image en bas de page :

    http://s.bourdreux.free.fr/lycee/que.../onde_choc.htm

  7. #6
    triall

    Re : la vitesse du son

    Bonjour, j'ai fait une étude personnelle sur l'effet Doppler il y a quelques années, suivant que c'est l'avion(l'émetteur ) qui avance vers le micro (récepteur) ou l'inverse , le micro qui avance vers l’émetteur fixe .les 2 équations sont très différentes ; dans le premier cas la fréquence tend vers l'infinie quand l'avion tend vers la vitesse du son, dans l'autre cas à la vitesse du son la fréquence n'est que de 2 fois plus élevée.

    Si ça vous intéresse , c'est là http://roland.grenier1.free.fr/PHYSIQUE/doppler.php .

    Je trouve le résultat amusant que dans le premier cas (avion qui va vers le micro) , quand il dépasse le son, après avoir atteint une fréquence infinie (vitesse exacte du son), le son s'inverse (puisque l'avion dépasse les balles émises avant) , la fréquence diminue à nouveau , mais on a l'impression d'entendre le son à l'envers comme dans un magnétophone qui tourne à l'inverse. Attention à l'avion qui passe malgré tout , bouger la tête , pour ensuite entendre le son qu'il a émis avant; à l'envers , donc !

    En prime, en écrivant que si l'on parle de la lumière qui ne doit pas différencier les 2 cas,(émetteur vers récepteur et l'inverse) d'après la relativité , on retrouve justement la formule de contraction du temps relativiste..
    Bonne journée .
    1max2mov

  8. #7
    invite397ab838

    Re : la vitesse du son

    Oui et dans le cas d'un effet Doppler des ondes électromaniétique avec la source que se déplace et la zone d'émission aussi, comment ça marche? Il faut prévoir le mouvement de la zone d'émission(que l'on peut connaitre) non?
    Par exemple pour détecter une étoile qui bouge un peu de la terre

    merci de votre réponse et je vais m'empressé de lire, Triall, et comprendre,j'espère, votre site et votre étude

  9. #8
    triall

    Re : la vitesse du son

    Oui, on connait le spectre des différentes étoiles (la notre par exemple), quand une d'entre elles a un décalage vers le bleu (fréquence plus grande ), c'est qu'elle se rapproche et l'inverse pour le rouge...Pour les galaxies plus lointaines, je ne sais trop si le Doppler est du à l'expansion de l'univers ou la fuite plus physique...

    Vous pouvez avoir toute confiance sur le travail que j'ai fait, sur Wikipédia il est trouvé la même chose, mais le travail est plus poussé car il s'occupe de l'effet Doppler transversal aussi .

    Par contre la remarque sur l 'équation de la relativité que l'on retrouve, et le fait que pour un avion qui dépasse le son, il émet du bruit vers l'avant que l'on entendra à l'envers sont intéressants, il me semble .
    Cordialement
    1max2mov

  10. #9
    invite397ab838

    Re : la vitesse du son

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Oui, on connait le spectre des différentes étoiles (la notre par exemple), quand une d'entre elles a un décalage vers le bleu (fréquence plus grande ), c'est qu'elle se rapproche et l'inverse pour le rouge...Pour les galaxies plus lointaines, je ne sais trop si le Doppler est du à l'expansion de l'univers ou la fuite plus physique...
    Oui je sais parfaitement cela mais imaginons que j'observe une nouvelle étoile :
    la terre se déplace donc de mon point de vu, l'étoile se déplace et donc son spectre se déplace vers le bleu si je m'en approche ou vers le rouge si je m'en éloigne.
    Mais si l'étoile se déplace, ou si le décalage du spectre est du au déplacement de la terre ou à celle de l'étoile?

    Merci encore

  11. #10
    triall

    Re : la vitesse du son

    Ce qui compte c'est la vitesse relative, à priori, il n' y a pas moyen de savoir qui avance l'un vers l'autre selon la relativité ...Il n' y a pas de repère privilégié selon cette théorie. Sauf que nous, dans notre galaxie on connait notre déplacement autour du soleil, puis du système solaire qui tourne avec toutes les autres étoiles dans la Voie lactée , on sait que notre Galaxie file vers...
    Mais on se sert aussi du décalage Doppler pour repérer la rotation d'étoiles autour du centre de masse planète -étoile (découvertes de planètes extra-solaires) , pour repérer la vitesse d'un gaz sur une planète (de notre système) , de la rotation d'étoiles doubles , en guettant des irrégularités qui ont peut -être révélé la présence d'un trou noir ...

    Connaissant notre position , notre course, on prend la terre comme origine , et on déduit les vitesses relatives des autres objets...

    Depuis peu , il y a un autre repère privilégié, il s'agit du repère comobile ; on l'obtient en filant dans une direction et une vitesse telle que le rayonnement cosmologique fossile soit isotrope, c'est à dire que l'on reçoit un rayonnement identique en fréquence (en fait c'est la température du corps noir qui est mesuré) venant de toutes les directions de l'espace . Ce qui n'est pas le cas sur terre . le satellite Cobe est capable de voir l'anisotropie de ce rayonnement, de "voir" la Terre filer dans ce rayonnement , notamment la différence sur 6 mois d'écart de + ou - 30 km/s (vitesse de rotation de la terre autour du soleil) . le système solaire filerait à 400 km/s à travers dans ce rayonnement ....

    J'étais beaucoup plus au fait il y a un an , j'espère ne pas dire trop de bêtises ..Pour ce qui est du rayonnement fossile, par exemple ce n'est pas le Doppler que l'on mesure, je crois, c'est le spectre de température d'un corps noir, cette mesure étant plus précise... D'autres ici sont mieux à même de parler de la façon dont est mesurée l'anisotropie du rayonnement fossile....
    Bonne soirée.
    1max2mov

  12. #11
    invite397ab838

    Re : la vitesse du son

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Depuis peu , il y a un autre repère privilégié, il s'agit du repère comobile ; on l'obtient en filant dans une direction et une vitesse telle que le rayonnement cosmologique fossile soit isotrope, c'est à dire que l'on reçoit un rayonnement identique en fréquence (en fait c'est la température du corps noir qui est mesuré) venant de toutes les directions de l'espace . Ce qui n'est pas le cas sur terre . le satellite Cobe est capable de voir l'anisotropie de ce rayonnement, de "voir" la Terre filer dans ce rayonnement , notamment la différence sur 6 mois d'écart de + ou - 30 km/s (vitesse de rotation de la terre autour du soleil) . le système solaire filerait à 400 km/s à travers dans ce rayonnement ....

    J'étais beaucoup plus au fait il y a un an , j'espère ne pas dire trop de bêtises ..Pour ce qui est du rayonnement fossile, par exemple ce n'est pas le Doppler que l'on mesure, je crois, c'est le spectre de température d'un corps noir, cette mesure étant plus précise... D'autres ici sont mieux à même de parler de la façon dont est mesurée l'anisotropie du rayonnement fossile....
    Bonne soirée.
    C'est utilisant la loi de wien non?

    Sinon pour le repère comobile la comme ça j'ai pas trop trop compris mais ça doit pas etre simple à expliquer

    J'irai voir plus tard
    Bonne nuit et merçi

  13. #12
    triall

    Re : la vitesse du son

    Bonjour, je ne suis que "physicien du dimanche" , malheureusement je n'ai jamais travaillé sur un corps noir, et encore moins sur la loi de Wein ..ce que je vous dis , ce sont des généralités, généralement admises, il ne faudra pas me demander de pousser plus dans les explications , il faudrait alors se pencher sur la façon dont on mesure la température d'un corps noir ...
    D'autres ici, pourront sans doute approfondir ..
    Cordialement
    1max2mov

  14. #13
    invite05352e8f

    Re : la vitesse du son

    Je viens pour la première fois sur un forum, je voudrai avoir une réponse a un pb qui me taraude
    je vous donne mon énoncée :
    lorsque un objet lancé dans l air dépasse la vitesse du son il émet un bang qui je suppose se disperse de
    manière sphérique autour du solide nous le ressentons sous la forme d un soufie .Je pense que ce bang est de l énergie. Ma question est: Qu en est il d un solide se déplaçant dans l eau et qui dépasserait la vitesse du son
    (~1500m/s) .L énergie produite au moment du BANG ne serait elle proportionnellement plus importante que celui qui se déplace dans l air?
    Si cela est le cas se doit être très destructeur
    certes il est a ce jour impossible de se déplacer en milieu liquide a la vitesse du son mais passé ce détail,qu en est il de ma théorie
    merci de votre rèponse

  15. #14
    triall

    Re : la vitesse du son

    Pour Tryton 3 , il faudrait normalement poser votre question sur un autre post, mais pour la réponse, il me semble qu'il faudrait avoir un gros ordinateur, une grosse équipe qui puisse entrer le maximum de données , ensuite comparer avec l 'expérience , ce n'est pas demain il me semble...
    1max2mov

  16. #15
    invite6c093f92

    Re : la vitesse du son

    Bonjour,
    Citation Envoyé par TRYTON3 Voir le message
    Je viens pour la première fois sur un forum,
    Bienvenue, et un minimum de politesse n'est jamais désagréable...

    Ma question est: Qu en est il d un solide se déplaçant dans l eau et qui dépasserait la vitesse du son
    (~1500m/s) .L énergie produite au moment du BANG ne serait elle proportionnellement plus importante que celui qui se déplace dans l air?
    Que ce soit dans l'air ou dans l'eau, c'est de toute façon le meme phénomène, une onde de choc (onde de surpréssion) due à un objet se déplaçant à la vitesse du son dans un fluide (eau, air).
    La perception du phénomène doit etre différente car le milieu est différent, quand à l'énergie produite, hormis sa diffusion dans le mileu, je dirais qu'elle doit etre égale, mais ce n'est qu'un à-priori, à infirmer ou confirmer par des personnes compétentes....
    Cordialement,

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