129 600 km/h ou 36 km par seconde. C'est l'estimation la vitesse du son que des chercheurs des universités Queen Mary de Londres, de Cambridge, et de l'Institut des hautes pressions de Troïtsk, en Russie, ont mesuré dans une étude parue dans la revue Science Advances le 9 octobre dernier.
On va utiliser la relation mathématique d'=v×t. Dans cette relation, la vitesse est exprimée en mètres par seconde (m/s), il faut donc que la durée soit exprimée en secondes.
Les ultrasons sont-ils audibles ? Les sons qui ont une fréquence de 20 kHz et plus sont appelés ultrasons. Par son de haute fréquence, on entend un son dont la fréquence se situe entre 8 et 20 kHz. Un son dont la fréquence est supérieure à 16 kHz est peu audible, mais il n'est pas tout à fait inaudible.
Qu'entendent les autres êtres vivants? Il existe bien des sons et des bruits qui ne peuvent être perçus par l'oreille humaine. Nos oreilles ne peuvent pas percevoir les sons très graves, situés dans la plage des infrasons, ni les sons particulièrement aigus des ultrasons – certains animaux par contre en sont capables.
Fréquences des ondes sonores et ultrasonores
En dessous de 20 Hz, les ondes sont qualifiées d'infrasons et ne sont pas audibles par l'oreille humaine. Au delà de 20 kHz, il s'agit d'ultrasons qui ne peuvent pas non plus être perçus par l'homme.
Le saviez-vous ? En règle générale, le son est plus lent dans les gaz, plus rapide dans les liquides et encore plus rapide dans les solides. Dans l'air, dans les conditions ambiantes, le son se propage à environ 340 m/s, contre 1.500 m/s dans l'eau et plus de 5.000 m/s dans le fer.
129 600 km/h : c'est l'estimation, réalisée par des chercheurs britanniques basés à Londres, de la vitesse maximale du son. Une découverte importante qui permettrait de mieux comprendre la structure de la Terre. 129 600 km/h ou 36 km par seconde.
Saviez-vous que les vitesses du son et de la lumière peuvent nous fournir beaucoup de renseignements fort utiles? Voici tout d'abord des chiffres importants : Vitesse du son à 20 oC : 343 m/s. Vitesse de la lumière dans le vide : 300 000 000 m/s (299 297 456,2 km/s)
Si le milieu de propagation du son est l'air, la vitesse de l'onde (de la vague) est d'environ 340 mètres par seconde (m/s).
Ainsi, de nombreux animaux peuvent entendre les ultrasons, comme les chiens avec qui l'on peut utiliser des sifflets à ultrasons ou les chauves-souris. L'animal pouvant entendre les fréquences les plus élevées est de dauphin dont la perception peut aller jusqu'à 200000 Hz.
Une oreille ne peut en effet pas capter les sons trop graves (les infrasons), ni les sons trop aigus (les ultrasons). L'oreille humaine perçoit des sons compris entre 20 Hz et 20 000 Hz (ou 20 kHz). Une conversation entre deux personnes a des fréquences comprises entre 1000 Hz et 3000 Hz.
En l'absence de matière, la vibration ne peut se propager de proche en proche. Le son ne peut donc pas être diffusé dans le vide (par exemple dans l'espace).
Au-delà de 40 Hz et jusqu'à 100 Hz, on admet que l'on a affaire à des sons audibles de basses fréquences. De plus, les bruits en général, mais aussi les infrasons, peuvent être ressentis par une transmission de l'énergie vibratoire à d'autres organes (peau, yeux, muscles, puis crâne et squelette ou organes internes).
Franchir le mur du son, un phénomène physique aéronautique
L'appareil vole au moins à 340m/s, équivalent à 1.224 km/h. On dit alors qu'il atteint Mach 1 (les Mach indiquent la vitesse d'un corps par rapport à la vitesse du son : Mach 1 = une fois cette vitesse ; Mach 2 = deux fois).
Grâce à ce type de propulsion atmosphérique, un superstatoréacteur, l'aéronautique s'est ouvert la porte des 11.000 km/h (Mach 10), ce qui était jusqu'alors réservé aux moteurs-fusées.
En effet, c'est l'astronome danois Ole Roemer, venu à Paris en 1672 avec l'abbé Picard, qui est crédité de la découverte de la vitesse de la lumière.
Parce que dans le vide, le son ne peut pas se propager ! Le son est constitué de vibrations, ce sont les ondes sonores qui se diffusent comme des vagues à travers un milieu donné. Elles ne modifient pas le milieu dans lequel elles passent. L'onde comprime puis décomprime le milieu.
Dans le vide, la lumière se déplace plus rapidement (300.000.000 mètres par seconde) que dans la matière. Et il est à noter que la vitesse de la lumière dans le vide correspond à une constante fondamentale de la physique. Dans l'eau, la lumière se propage à une vitesse moindre, à quelque 225.000.000 mètres par seconde.
Dans le vide, la lumière se déplace à près de 300.000 km/s (299.792,458 km/s pour être exact). C'est une constante fondamentale de la physique et une barrière infranchissable selon la théorie de la relativité générale formulée par Albert Einstein. A priori, aucun objet dans l'univers ne peut aller plus vite.
Comment créer des ultrasons ? La génération d'ultrasons repose sur un phénomène physique appelé effet piézoélectrique, découvert par les frères Pierre et Jacques Curie en 1880. Certains matériaux, comme le quartz sont tels que, lorsqu'ils sont comprimés, ils créent un champ électrique.
La hauteur d'un son correspond à la fréquence de vibrations de celui-ci. L'oreille humaine peut entendre des fréquences émises entre 16 et 16 000 Hz environ. En musique, si la fréquence est haute, elle est aiguë et si la fréquence est, au contraire, basse, elle est considérée comme grave.
Pour se déplacer ou chasser, le dauphin utilise principalement son oreille interne et les ultrasons qu'il émet. On appelle cette faculté : l'écholocation.