Contenu à projeter
Le volcan Tavurvur, en Papouasie-Nouvelle-Guinée, est célèbre pour ses éruptions impressionnantes. Lorsqu’il explose, des spectateurs filment le moment exact où un énorme panache de fumée et de cendres jaillit dans le ciel. Il apparaît alors sur leur vidéo un phénomène surprenant …
Eruption du volcan Tavurvur
Cliquer sur l’icone pour lire la vidéo
Problématique : Comment mesurer la vitesse du son ?
Volcan Tavurvur
Résultats de mesures :
d(m)
t(s)
d(m)
Bilan
A retenir
Dans les conditions standards de température et de pression, la valeur de la vitesse de propagation du son est égale à environ 340 m/s.
Le volcan Tavurvur, en Papouasie-Nouvelle-Guinée, est célèbre pour ses éruptions impressionnantes. Lorsqu’il explose, des spectateurs filment le moment exact où un énorme panache de fumée et de cendres jaillit dans le ciel. Il apparaît alors sur leur vidéo un phénomène surprenant …
Eruption du volcan Tavurvur
Cliquer sur l’icone pour lire la vidéo
Problématique : Comment mesurer la vitesse du son ?
Visionner la vidéo de l’éruption. Que constatez-vous ?
Rappeler la définition de la vitesse.
L’étude de cette vidéo permet-elle de mesurer la vitesse du son ? Justifier.
Il y a un grand “décalage” entre ce que je vois : l’éruption du volcan, et le son issu de cette éruption. (environ 13s)
La vitesse dépend dans la distance parcouru et du temps de parcours, elle peut être calculée à l’aide de la relation suivante :
Non car il nous manque une donnée : la distance entre le volcan et le bateau.
Expérience : Mesure de la vitesse du son
- Placer l’émetteur et le récepteur à 30 cm l’un de l’autre.
- Placer l’émetteur et le récepteur à 30 cm l’un de l’autre.
- Appuyer sur le bouton d’émission du signal.
- Répéter l’expérience en faisant varier la distance.
Résultats de mesures
d(m)
t(s)
d(m)
Conclusion
L’ensemble des vitesses calculées semblent tendre vers une valeur commune. Les écarts entre chacune d’elles peuvent provenir du protocole expérimental, des erreurs d’incertitudes liées à l’appareil de mesure, d’une erreur de l’expérimentateur (mauvaises manipulations, mauvaises lecteurs …)
Calculons la vitesse expérimentale moyenne du son :
Vexp.son= (333 + 329 + 310 + 340 + 330 ) / 5 = 328
A retenir
Dans les conditions standards de température et de pression, la valeur de la vitesse de propagation du son est égale à environ 340 m/s.
Remarque
Dans l’unité de la vitesse dans le système international est le « mètre par seconde ». Vous devez être capable de passer de cette unité à une unité plus courante le « kilomètre par heure »
Exemple de démarche :
Le son met 1 seconde pour faire 330 m
Le son met 1 seconde pour faire 0,330 km
Dans une heure, il y a 3600 secondes.
Le son parcours donc 0,330 x 3600 = 1188 km en 1 heure.
La vitesse de son est de 1224 km/h.