Les ondes mécaniques progressives :
(Hélios N°7 page 31)

 

En 1822, Arago, Prony et Gay-Lussac mesurent la distance Villejuif-Montlhéry 18611 mètres, à 10 mètres près. Un coup de canon est tiré de l’un des deux endroits et la durée séparant l’observation de l’éclair et la perception du son est mesurée, à 10°C : 55,2 secondes, à 0,1 seconde près.

1) La célérité du son calculable après cette expérience est

2) Compte-tenu des incertitudes sur la durée et sur la distance,

La valeur minimale possible est

La valeur maximale possible est

La valeur de la célérité est donc comprise entre

3) En 1868, Regnault effectue une expérience similaire, à 0°C          - distance : 2850 ± 1 m
                                                                                                      - durée : 8,62
± 0,01 s

La célérité du son calculable après cette expérience est

La valeur de la célérité est comprise entre

4) Les incertitude relatives sur ces mesures sont :

- en 1822 :

- en 1868 :

L’expérience de 1868 est donc plus précise que celle de 1822

5) La température de l’air est indiquée car la célérité d’une onde dépend du milieu de propagation. Ici, la célérité de l’onde sonore dépend de la température de l’air.

6) On peut considérer que le son et la lumière de l’explosion sont émis au même instant. Le son, à 3,3.102m.s-1, met une certaine durée à parvenir à l’observateur, mais la lumière, à 3.108 m.s-1 met une durée 106 fois plus petite, donc négligeable devant celle du son.

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