VITESSE IHI SON DANS LES LIQUIDES
même ligne, au delà de l'une des extrémités de la rangée, entendra, au lieu d'un son unique, un roulement plus ou moins prolongé. La décharge de la foudre sur les divers points d'un nuage de très grande longueur peut, de cette manière, prodiurele roulement prolongé du tonnerre... Une longue file de soldats s'avançant musique en tête, sur une grande route, ne peuvent pas marcher en cadence ou au pas, parce que les notes musicales n'arrivent pas simultanément à l'oreille des soldats placés en avant et en arrière. » [Le Son.)
§ 6. VITESSE DU SON DAiNS LES LIQUIDES.
Un a vu que le son se propage dans l'eau et en général dans les liquides comme dans l'air; mais la vitesse de propagation est alors beaucoup plus grande. Laplace en a trouvé la valeur par la théorie, valeur qui dépend à la fois de la densité du liquide et de sa compressibilité. D'après lui, la vitesse du son dans l'eau de pluie doit être 4 fois 4/2, et dans l'eau de mer 4 fois 7/10 aussi grande que celle du son dans l'air.
Les premières expériences sur ce sujet ont été faites à Marseille par Beudant, à l'aide d'un procédé tout semblable à celui qui a servi ])our mesurer la vitesse du son dans l'air. Deux bateaux du port, dont la distance avait été mesurée, formaient les stations extrêmes ; et une cloche immergée près de l'un d'eux, qu'on frappait en donnant un signal visible, produisait le son qu'un plongeur écoutait à l'autre station. Beudant trouva 1500 mètres jjour la vitesse de propagation en une seconde. Le nombre ne diffère pas beaucoup de celui que donnerait la formule théorique de Laplace.
Arrivons maintenant aux expériences que deux savants français, Colladon et Sturm, ont faites en 1827 sur le lac de Genève. Voici comment ils procédèrent :
Les observateurs s'étaient postés sur deux barques, l'une amarrée à Thonon, l'autre sur la rive opposée du lac. Le son
était produit par le choc d'un marteau sur une cloche du poids de 65 kilogrammes, plongée dans l'eau; et h l'autre station, un cornet acoustique à large pavillon recevait aussi dans l'eau, sur une feuille métallique tendue à son ouverture, le son propagé par la masse liquide. L'observateur, dont l'oreille était placée à l'ouverture du cornet, était muni
Fig. 286. — Mesure de la vitesse du son dans l'eau. Station de départ.
d'un chronomètre ou compteur donnant avec précision les secondes et les fractions de seconde. Il était averti de l'instant précis de la percussion de la cloche, par la lumière que produisait l'inllammalion d'un tas de poudre, inflammation déterminée par l'ahaissement d'une mèche liée au marteau en forme de levier. Les figures 286 et 287 feront comprendre le mécanisme de cette disposition, et nous dispenseront d'une explication plus détaillée
1. Annales de physique \mir mi, t. V des Mémoires des savants étrangers, et Bibliothèque universelle de Genève (août 1841).
VITESSE DU SON DANS LES LIQUIDES. 585
La distance des stations, qui était de 15487 mètres, fut parcourue par le son eu 9% 4, ce qui donne 1455 mètres pour la vitesse du son dans l'eau à la température de 8",1 centigrades. A cette température, nous avons trouvé 555'", 64 pour la vitesse du son dans l'an' libre. L'expérience montre ainsi que le son se meut 4 fois 1/4 environ plus vite dans l'eau douce que dans l'air. Le dernier jour des expériences, l'eau du lac était fort
* fig. 287. — Mesure de la vitesse du son dans l'eau. Station d'arrivée.
agitée ; mais cette agitation n'eut pas d'influence appréciable sur la vitesse de transmission du son.
Dans ces deux expériences, les ondes sonores se propageaient dans une masse liquide illimitée. Wertheim a montré que le son devait se mouvoir moins vite dans une colonne ou dans un filet cylindrique, la première vitesse étant égale à la seconde multipliée par le nombre 1,225. Des expériences très délicates, faites par une méthode que nous ne pouvons décrire ici, lui ont donné les résultats suivants :
