Le son est un phénomène ondulatoire qui nécessite un milieu matériel pour se propager. La vitesse du son est donc dépendante du milieu matériel dans lequel il se propage. Le tableau ci-dessous liste la vitesse de propagation du son dans différents milieux :
Matériau | Vitesse du son (\text{m.s}^{-1}) |
Air | 3{,}40.10^2 |
Eau | 1{,}48.10^3 |
PVC | 2{,}40.10^3 |
Béton | 3{,}10.10^3 |
Glace | 3{,}20.10^3 |
Bois | 3{,}30.10^3 |
Verre | 5{,}30.10^3 |
Quelle est la distance parcourue par un signal sonore dans l'air pendant 9,58 s ?
On connaît la relation pour calculer une distance d à partir de la vitesse v et une durée t :
d=v \times t\\d=3{,}40.10^2 \times 9{,}58\\d=3{,}26.10^3\ \text{m}
Dans l'air, un signal sonore parcourt donc une distance d=3{,}26.10^3\ \text{m} en 9,58 s.
En combien de temps un signal sonore aurait-il parcouru la même distance dans l'eau ?
On connaît la relation pour calculer une durée t à partir d'une distance d et d'une vitesse v :
t=\dfrac{d}{v}\\t=\dfrac{3{,}26.10^3}{1{,}48.10^3}\\t=2{,}20\ \text{s}
Il faudrait donc 2,20 s à un signal sonore pour parcourir cette distance dans l'eau.
En combien de temps un signal sonore aurait-il parcouru la même distance dans le verre ?
On connaît la relation pour calculer une durée t à partir d'une distance d et d'une vitesse v :
t=\dfrac{d}{v}\\t=\dfrac{3{,}26.10^3}{5{,}30.10^3}\\t=0{,}62\ \text{s}
Il faudrait donc 0,62 s à un signal sonore pour parcourir cette distance dans le verre.
Dans quel milieu faut-il 1,02 s à un signal sonore pour parcourir cette distance ?
On connaît la relation pour calculer une vitesse v à partir d'une distance d et d'une durée t :
v=\dfrac{d}{t}\\v=\dfrac{3{,}26.10^3}{1{,}02}\\v=3{,}20.10^3\ \text{m.s}^{-1}
Il s'agit donc de la glace.