SECTION I. — NATURE ET PROPAGATION DU SON

1149. Qu' est-ce que le son? — En lui-même ou objectivement^ le son est un mouvement vibratoire rapide el sensible excité au sein des corps'; dans celui qui l'entend, ou subjectivement^ le son est cette sensation spéciale perçue par Toreille sous l'influence du mouvement vibratoire moléculaire transmis jusqu'à elle.

1150. Quel est {'agent principal de la transmission du SON? '— L'air atmosphérique, qui entre lui-même en vibration au contact du corps dont les molécules, en vibrant, ont engendré le son, et fait sentir ses vibrations à notre oreille.

1151. Avec quelle vitesse le son se propage-t-il dans

lairî — Le son parcourt 340 mètres environ par se-

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conde dans Tair, àla température de 16 degrés, et sous • la pression de 76 centimètres.

1 1 52. Sx aucun obstacle ne V arrête^ comment se propage le son et suivant quelle loi? — Si aucun obstacle n'arrête le son, il se propage en tous sens et sphériquement, c'est-à-dire que pour tous les points à égale distance de l'ébranlement du corps sonore, l'intensité du son est la même. Cette intensité, en outre, varie en raison inverse du carré des dislances, c'est-à-dire qu'à une distance double, triple, etc., l'intensité du son est quatre fois, neuf fois, etc., plus faible.

1 153. Quelles sont les circonstances qui influent sur la vitesse de propagation du son dans Vair? — Elle augmente, si l'air devient plus dense; elle diminue, si l'air devient moins dense; elle est plus grande à densité égale de l'air, si la température est plus élevée ; le vent l'augmente ou la diminue aussi dans une certaine proportion, suivant qu'il souffle dans le sens de la propagation, ou en sens contraire.

1 154. Le vent a-t-ïl aussi une influence sur /'intensité du son? — Oui : par certains vents, ou lorsqu'ils sont aidés par le vent, des sons qu'on n'entend pas ordinairement, comme le son d'une cloche lointaine, ou du sifflet d'un chemin de fer, s'entendent très-distinctement : c'est môme à ce signequ'on reconnaît que la direction du vent n'est plusla môme, et qu'on peut, jusqu'à un certain point, prévoir les changements de temps.

1155. Pourquoi^ lorsque le vent souffle^ entend-on des sons^ les sons d'une cloche lointaine, par exemple, ou du sifflet d'wn chemin de fer, qu'on n^ entend pas ordi* nairement quand le temps est calme j ou quand le venu

souffle dans d' mitres directions ? — Parce que le vent, qui modifie peu la vitesse de propagation du son, modifie considérablement^ au contraire, la forme de ce qu'on appelle Y onde sonore^ ou de la surface formée de tous les points où Tintensité du son propagé est la même à un instant donné. Si l'atmosphère est calme, le son se propage sphériquemen t , c'est-à-dire que Voride sonore est une sphère; si, au contraire, lèvent souffle, Tondesonore prendra une formeirrégulière, très-allongée dans la direction suivant laquelle le vent souffle. Cette explication est, au reste, très-incomplète. Le phénomènedont il est ici question reste entouré demystère.

1 1 56. Pourquoi les sons sontAls très-rxiBLEs sur le sommet d'une haute montagne? — Parce que : 1** Y air y est très-raréfié^ et que le son perd rapidement de son intensité à mesure qu'il se propage dans un milieu plus raréfié; 2° il y a absence de corps solides dont la résonnance puisse augmenter le son.

1157. Pourquoi les sons les plus faibles sont-ils iNTKîïSEs et quelquefois même pénibles sous une cloche a PLONGEUR? — Parce que : 1^ Vair y est très-condensé, à cause de la pression qu'exerce la colonne d'eau sur Tair de la cloche ; 2° la résonnance des parois de la cloche augmente à un haut degré l'intensité du son.

1 158. Comment peut-on savoir que l'air raréfié est un MAUVAIS transmetteur du sonf — Si, sous le récipient de la machine pneumatique, on dépose sur un coussinet de laine un mouvement d'horlogerie à détente, muni d'un timbre, et que l'on fasse le vide, on n^ entend

ptus rien^ quoique le marteau frappe le timbre ; au contraire, le son devient de plus en plus intense à mesure qu'on laisse rentrer l'air.

L'expérience se fait plus simplement avec un ballon, au goulot duquel on attache, au moyen d'une ficelle, une clochette qui pend dans l'intérieur ; si le ballon est plein d'air et qu'on l'agite, la clochette fait entendre des sons. Si, au contraire, le ballon est vide d'air, on a beau l'agiter, la cloche ne rend plus aucun son.

1159. Pourquoi entend-on plu^s distinctement en' HIVER quen été les horloges et les cloches éloignées ? — Parce que Vair en hiver est plus dense^ et que le son est d'autant plus intense que l'air est plus condensé,

1160. Pourquoi entendo^ plus distinctement les sons quand il gèle que pendant le dégel ? — Parce que l'air est plus dense quand il gèle.

1161. Pourquoi entend-on dans les régions polaires la voix humaine à une distance d'un ou deux kilomètres^ — Parce que : 1° l'air y est très-cond^ns^par le froid; T il est Irès-traîiquille ; et, par conséquent, les ondes sonores ne rencontrent que très-peu d'obstacles ; 5® la surface du sol, durci par la gelée^ éteint moins le son et contribue à le propager.

Le capitaine Ross a entendu dans les régions polaires la voix de quelques hommes à la distance d'environ 2 kilomètres. Le lieutenant Forster eut des entretiens avec un homme à travers le havre de Port-Bowen, dans la mer glacée du Nord, à une distance de 1 kilomètre et demi.

1162. Pourquoi entend-on les sons plus distinctement pendant /a nuit que pendant le jour.? — Parce que, pendant la nuit, Yair est : 1* plus dense^ puisqu'il se

refroidit après le coucher du soleil ; 2* moins agité par des courants accidentels^ ou plus calme.

1163. Comment un cornet acoustique fait-il entendre un SOURD? — Parce que, le cornet, par son large pavillon, recueille ou rassemble un plus grand nombre de vibrations sonores, et les conduit de plus en plus condensées^ dans leur passage à travers son tube co?wque^ jusqu'au tympan de l'oreille; lorsqu^l est ainsi renfermé dans un tube, Tair perd beaucoup moins de son mouvement vibratoire. Le cornet acoustique est, par rapport au son, ce qu une lentille est par rapport à la lumière.

1 164. Qu'est-ce quun porte- voix ? — Un tuyau conique, largement évasé, dans lequel on parle en plaçant la petite extrémité contre la bouche.

1 165. Pourquoi la voix se fait-elle entendre au loin lorsqu'on se sert d'un porte-voix? — Parce que, 1** Tair contenu dans un tuyau est plus facilement et plus fortement ébranlé; 2° les parois du porte-voix empêchent les rayons sonores de diverger, et les réfléchissent de telle manière qu'ils sortent réunis en un faisceau unique parallèle à Taxe de l'instrument.

Souvent on substitue au tube évasé du porte-voix un tube simplement cylindrique, dans lequel le son se propage sans perte sensible ; on l'arme de deux pavillons à ses extrémités; celui qui parle applique la bouche à l'un des payillons, celui qui écoute applique son oreille à l'autre; on communique ainsi sans peine,

d'un appartement à l'autre ; en le rendant flexible ou

élastique, le tube peut suivre tous les détours de Tëdifice.

1 1 66. La VITESSE DE PROPAGATION cst-elle scnsiblement la même pour tous les sons ? — Oui : les sons forts ne se propagent pas sensiblement plus vite que les sons fatblesj ni les sons aigus plus vite que les sons graves.

1 167. Comment sassure-t-on que les sons fortsnese propagentjiasplusYiTEquelessonsfaibles^niles sons aigus plus vite que les sons graves? — En remarquent que l'ordre des différentes notes d'un concert est parfaitement conservé, à quelque distance qu'on soit de la musique; un air de flûte restait exactement le même quand on Tentendait à l'autre extrémité d'un tube de plusieurs kilomètres ; les sons faibles et forts, aigus ou graves, se produisaient dans le même ordre, aux mêmes intervalles et avec des intensités proportionnelles.

1168. Comment peut-on se semr de la vitesse du son pour mesurer approximativement les distances? — Comme le son ne parcourt que 540 mètres par seconde, tandis que la lumière ne demande pas de temps appréciable pour traverser un espace égal, on peut mesurer approximativement la distance d'un objet éloigné, si Ton observe la différence de temps qui s'écoule entre l'apparition de la lumière et la perception du bruit d'un pistolet tiré près de cet objet.

H 69. Donnez U7i exemple. — Si un vaisseau en mer tire un coup de canon, et qu'il s'écoule 10 secondes entre la lumière et le bruit, l'observateur placé sur le rivage peut conclure que le vaisseau est aune distance de 3,400 mètres. C'est en comparant le nombre de

secondes qui s'écoulent entre l'apparition de l'éclair et le retentissement du tonnerre qu'on estime la distance des nuages orageux.

La lumière du canon arrive instantanément; elle ferait 80 fois le tour du globe, qui a enTÎron 36 000 kilomètres de circonférence, dans l'espace de temps que le son met à franchir cette distance de 3 400 mètres.

1 170. Lorsqu'on est entièrement plongé dans Veau, pourquoi entend-on les bruits qui se produisent sur le rivage? — Parce que le son se transmet de l'air à l'eau, et se propage à travers l'eau comme à travers l'air ; la propagation dans Teau est même plus rapide que la propagation dans l'air, de sorte que l'observateur plongé dans Teau percevrait un bruit produit à distance plutôt que l'observateur placé sur le rivage.

La vitesse moyenne du son dans l'air est de 340 mètres par seconde ; dans l'eau, elle est de 1 455 mètres environ.

1171. Si Xon frappe^ sous ïeau^ deux pierres Vune contre l'autre^ pourquoi une personne placée sur le rivage peut-elle entendre le choc ? — Parce que le son se transmet facilement de Peau dans l'air, de même que de Pair dans Peau .

1 172. Prouvez que les corps solides transmettent le son. — 1"* Un son un peu fort pénètre dans un appartement, quelque bien fermé quil soit; 2° une cloison transmet le faible son de la voix ; 5^ un coup donné sur le mur le plus épais s'entend de Vautre côté; 4** une poutre très-longue transmet d'un bout à Pautre, le bruit léger produit par le frottement d'une épingle.

1 173. Pourquoi la laine, le coton, une couche de tan ou de SCIURE DE bois, etc. , AMORTissENT-ite le son f — Parce que ces substances sont composées de particules très-

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divisées et séparées les unes des autres ; le son, pour la transmission de ses vibrations, exige avant tout un milieu continu ; les vibrations sonores sont vile éteintes lorsqu'elles rencontrent des corps mous et excessivement divisés. Un verre, très-sonore lorsqu'il est plein d'air ou d'eau, ne rend presque plus de son quand il est rempli avec du Champagne mousseux ; le son s'éteint en se transmettant à travers le mélange de liquide et de gaz acide carbonique.

1 174. Comment doit-oji faire les cloisons pour empêcher le son de se propager d'un appartement dans w\ autre? — On doit mettre dans l'épaisseur des cloisons une couche de tan ou de sciure debois^ ou mieux d'algues marines incombustibles^ etc. ; aucunsonordinairenepeul alors se transmettre d'un appartement dans un autre.

1175. Pourquoi entend-on très-bien une montre, même lorsquon se bouche les oreilles, pourvu quon V applique sur une partie quelconque de la tête ou contre les dents ? — Parce que les solides du corps humaiû sont bons conducteurs du son.

1 176. Pourquoi le battement d'une montre se fait-il entendre plus fort lorsquon la place sur une table que lorsqu'on la met dans la poche ou lorsqu'on la suspend isolé? — Parce que le bruit des battements de la montre, réfléchi et renforcé par la résonnance de la table qui vibre à lunisson, prend une intensité plus grande.

1 177. Les solides traiismettent-ils les sons plus^^- PIDEME^T que Vair? — Oui ; un coup de pistolet tiré à l'exlré'mité d'un long tuyau de métal est presque iinmé-

diatement perçu par l'oreille en contact avec le métal à l'autre extrémité du tube, tandis que le son transmis par Vair n'arrive que peu après.