Physique - Vitesse du son dans différents médias

introduction

La vitesse du son dépend du type et des propriétés du support dans lequel il se déplace.
La vitesse du son dans un milieu particulier dépend de la température et de la pression de ce milieu.
La vitesse du son diminue lorsqu'il passe de l'état solide à l'état gazeux d'un milieu donné.
Dans n'importe quel milieu, si la température augmente, la vitesse du son augmente également et vice versa.
Par exemple, la vitesse du son dans l'air à 0 ⁰ C est de 331 ms ^–1 et à 22 ⁰ C elle est de 344 ms ^–1 .
Le tableau suivant illustre la vitesse du son dans différents supports à 250 C -

Lorsque la vitesse d'un objet dépasse la vitesse des ondes sonores, la vitesse de l'objet respectif est appelée supersonic speed. Par exemple, la vitesse des balles, des avions à réaction, etc.

Lorsqu'une source produisant un son se déplace à une vitesse supérieure à celle du son, elle produit le shock waves dans les airs.
Les ondes de choc transportent une grande quantité d'énergie, ce qui entraîne une variation de la pression de l'air dans son environnement immédiat.
Les ondes de choc produisent un son très net et fort, connu sous le nom de sonic boom.

Lorsque les ondes sonores frappent un mur solide ou même un liquide, elles sont réfléchies.

Si vous criez ou applaudissez dans une région de montagne (en particulier), après un certain temps, vous entendrez le même son, il est connu comme echo.
La sensation sonore continue dans notre cerveau pendant environ 0,1 s; par conséquent, pour entendre un son d'écho distinct, l'intervalle de temps entre le son d'origine et le son réfléchi doit être d'au moins 0,1 s.
Pour entendre l'écho distinct, la distance minimale de l'obstacle à la source du son doit être de 17,2 m. Cependant, cette distance est variable, car elle dépend de la température.

La réflexion répétée qui entraîne la persistance des ondes sonores est connue sous le nom de reverberation. Par exemple, dans une grande salle (en particulier, un auditorium), la réverbération excessive peut être entendue.
Habituellement, les plafonds des salles de concert ou de cinéma ont une forme incurvée de sorte que les ondes sonores après réflexion atteignent tous les coins de la salle (voir l'image ci-dessous).

La gamme sonore audible pour les êtres humains varie entre 20 Hz et 20000 Hz.
Cependant, à mesure que les gens vieillissent, leurs oreilles deviennent progressivement moins sensibles aux fréquences sonores plus élevées.
Les sons de fréquences inférieures à 20 Hz sont appelés infrasonic sound ou infrasound.
Les baleines, les rhinocéros et les éléphants produisent des sons dans la gamme des infrasons.
Le son des fréquences supérieures à 20 kHz est appelé ultrasonic sound ou ultrasound.
La technologie des ultrasons est largement utilisée dans différentes industries et à des fins médicales.
Les dauphins, les chauves-souris et les marsouins produisent des ultrasons.

L'aide auditive est un appareil électronique qui aide les personnes sourdes à bien écouter.

Un appareil auditif est un appareil à piles qui reçoit le son via un microphone.

Sonar est un appareil avancé qui utilise des ondes ultrasonores pour mesurer la direction, la distance et la vitesse des objets sous-marins (sous-marins); profondeur de la mer; sous les collines d'eau; vallées; navires coulés; etc.