Vrai ou faux : On peut entendre le train qui s'approche en écoutant les rails ? (page 2) • Link Station

Mac-Leod · 2006-06-16T12:06:19+00:00

Tous ceux qui lisent Lucky Luke ont en tête l'image des indiens collant leur oreille sur les rails pour vérifier si un train est bien en train d'arriver. Est-ce que ceci marche vraiment ? Pour une fois, une idée reçue qui est… vraie. Si les indiens utilisaient cette méthode, c'est parce que le son se propage beaucoup plus vite dans le métal que dans l'air. Les pionniers de la mesure du son Les premières expériences pour mesurer la vitesse du son ont eu lieu en 1722. Deux groupes d'une commission de l'Académie des Sciences se sont placés sur des hauteurs éloignées de 19 km l'une de l'autre. Un coup de canon était tiré, et ils ont ainsi pu mesurer l'intervalle entre le moment où ils voyaient le coup partir et celui où ils percevaient la détonation. Ils ont trouvé à peu près 55 secondes, soit une vitesse de 340 m/seconde. Pas mal pour les moyens de l'époque ! Le physicien Français Victor Regnault a mis en évidence l'influence de la température un peu plus tard. Il installa entre 1860 et 1870 des tubes de 4900 m de long dans les égouts de Paris. Il mesura une variation de vitesse d'environ 0,6 m/s par degré. Densité et température Comme la lumière, on pourrait penser que le son va plus vite dans le vide que dans l'air ou dans l'eau. En fait,c'est tout le contraire. Pour se propager, le son utilise des ondes acoustiques, c'est-à-dire des petites variations de pression du milieu dans lequel il se trouve. Les molécules de ce milieu s'entrechoquent, diffusant ainsi le son. Plus les molécules sont rapprochées, plus elles pourront propager le son rapidement. C'est donc la densité du milieu qui influe sur la vitesse (la densité est le nombre de molécules par unité de volume). Dans un gaz, il y a par exemple beaucoup moins de molécules que dans un solide. VITESSE DU SON DANS DIFFERENTS MATERIAUX (en m/s) Dioxyde de carbone 259 Oxygène 316 Air sec à 0°C 331 Air sec à 20°C 343 Vapeur d'eau 494 Alcool 1200 Plomb 1250 Eau 1430 Eau de mer 1530 Platre 2400 Béton 3100 Bois 3300 Or 3240 Os 4080 Acier 5000 Fer 5950 Aluminium 6420 Diamant 20 000 De même, plus un corps est chaud, moins il est dense. Résultat : dans l'air froid (0°C), le son se déplace à seulement 331 m/seconde (1200 km/h), mais à 343 m/seconde dans l'air chaud (20°C°). Sous l'eau, le son est 4,5 fois plus rapide, et il atteint un record dans le diamant, où sa vitesse peut atteindre 20 000 m/s ! Le diamant possède en effet une structure très homogène, qui favorise la propagation du son. §hello§

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19-06-2006 17:07

Salut,

Message écrit par Maousse, le 19-06-2006 à 11:09

Les molécules ont un mouvement propre plus important, certes (mouvement brownien).

C'est l'agitation thermique, pas le mouvement brownien.
Cette agitation thermique est la cause du mouvement brownien.

Message écrit par Maousse, le 19-06-2006 à 12:38

Ahhh si on commence à entrer dans les détails, certes, le rail est un media grossièrement à 1 dimension, mais il est fixé au sol sur les traverses et posé sur le ballast...
Je ne suis pas du tout sûr que les pertes par atténuation soient moindres que dans un milieu libre.

Bien sûr que si.
S'il y en avait autant, on n'entendrait pas le train de plus loin que dans l'air (enfin si, un peu plus quand même, dû au fait qu'au départ, le niveau sonore est plus élevé dans les rails).

Il y a bien entendu des pertes, dues entre autre aux raisons que tu signales, mais elles restent plus faibles que l'atténuation dans l'air simplement due à la distance (en gros, si on admet une diffusion sphérique [ce qui est faux au sens strict, bien sûr, mais acceptable pour calculer un ordre de grandeur], l'atténuation dans l'air, hors toute autre perturbation, est en raison inverse du carré de la distance [ça diminue très vite]).

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