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Le son est une onde de pression longitudinale : une perturbation de la matière transmise à partir de sa source, faite de compressions et de raréfactions. Comme toutes les ondes, il obéit à v = f·λ, où v est la vitesse de l'onde, f la fréquence et λ la longueur d'onde. Le domaine audible humain va à peu près de 20 Hz à 20 000 Hz.

Dans l'air, la vitesse du son dépend de la température : v = 331 m/s × √(T / 273 K), avec T en kelvins. À 20 °C (293 K), on obtient environ 343 m/s. Dans l'eau douce, le son va à environ 1 480 m/s et dans l'acier à environ 5 960 m/s.

Le son a besoin d'un milieu. L'espace est en grande partie un vide, donc les ondes sonores ne peuvent pas s'y propager, même si le gaz chaud des amas de galaxies est assez dense pour transporter des ondes de pression de très basse fréquence.

Expérience: Mesurer la vitesse du son avec un écho

1. Place-toi à au moins 50 m du mur. Mesure la distance d jusqu'au mur.
2. Frappe les blocs une fois et écoute l'écho.
3. Frappe maintenant régulièrement, de sorte que chaque coup soit donné exactement quand tu entends l'écho du précédent. Entraîne-toi à ce rythme.
4. Un camarade chronomètre 20 coups (en commençant à compter à zéro). Recommence trois fois.
5. Entre deux coups, le son va jusqu'au mur et revient, soit une distance de 2d. Durée par coup t = (temps total) ÷ 20.
6. Calcule v = 2d / t. Compare avec 331 × √(T/273) pour la température de l'air du jour.

Essai	Distance d (m)	Temps pour 20 coups (s)	t par coup (s)	v = 2d/t (m/s)
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Questions

1. Écris la relation v = f·λ et calcule la longueur d'onde d'un son de 20 Hz et d'un son de 20 000 Hz dans l'air à 20 °C.

2. Calcule la vitesse du son dans l'air à 35 °C.

3. Un bruit passe de 60 dB à 80 dB. Par quel facteur l'intensité a-t-elle augmenté ?

4. Ton résultat avec l'écho : v = ____ m/s. Donne deux sources d'erreur et comment tu les as réduites.

Sources de chaque fait de cette fiche: echoesof.science/school/fr/sound/sources/

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