LA VITESSE DU SON : EPS ST

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à Fra 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 d’un chronomètre ou compteur donnant avec précision

Fig. 6. — Mesure de la vitesse du son dans l’eau, Station d’arrivée. £

les secondes et les tractions de seconde. Il était averti de linstant précis de la percussion de la

lodhe, par la net que DroANenE l'infiammiätion. ES d’un tas de poudre, inflammation déterminée par l’abaissement d’une mèche liée au marteau en forme

de levier. Les figures 5 et 6 font comprendre le

mécanisme de cette disposition, et nous dispense ront d’une explication plus détaillée.

La distance des stations qui était de 13,487 mètres

- fut parcourue par le son en 9 secondes 1/4, ce qui

donne 1,435 mètres pour la vitesse du son dans l’eau à la température de 8 degrés. A cette température, nous avons trouvé 335" 64 pour la vitesse du son dans l'air libre. L’expérience montre ainsi que le son se meut 4 fois 1/4 plus vite dans l’eau douce que dans l'air.

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 1,295. Des expériences trèsdélicates, faites par une méthode que nous ne pouvons décrire ici, lui ont donné les résultats suivants :

Vitesse du son.

Tempér. Dans un Dans une filet liquide. masse illimitée.

Eau de Seine..., 15°.,......, 1178.20 14372 « nt ses ANS 19514 5 0 TUE « ns OU Y send + LAOS 1. ER 1725 Eau de Mer... 20°. 5456 1197 20

Alcool ordinaire

Mer 5.90... 1050 1,78 . 1286 Ether sulfurique... 0°.......... 946... 1159

Dans un même liquide, comme dans l’air, la vi-. tesse du son augmente avec la température,

PART val

Re LA VITESSE pu : SON

| $ “ 86. — Vitesse du son Li les solides.

Déjà plus grande dans les liquides que. dans l’air

. et les autres gaz, la vitesse du son est encore plus

considérable dans les milieux solides. Les premières

tentatives pour déterminer cette dernière ont été . faites, croyons-nous, par Hassenfratz. Voici ce qu’en dit Haüy dans son Trailé de physique :

« Hassenfratz étant descendu dans une des car-

rières situées au-dessous de Paris, chargea quel- | qu un de frapper avec un marteau contre une masse

LÉ LE à

de pierre qui forme le mur d’une des galeries prati-

. quées au milieu des carrières. Pendant ce temps,

. il s’éloignait peu à peu du point où la percussion . avait lieu, en appliquant une oreille contre la masse . de pierre; bientôt il distingua deux sons, dont l’un

était transmis par la pierre, et l’autre par Pair. Le

premier arrivait à l'oreille beaucoup plus tôt que

- l'autre; mais il s’affaiblissait aussi beaucoup plus - rapidement, à mesure que l'observateur s’éloignait, - en sorte qu'il cessa d’être entendu à la distance de - cent trente-quatre pas, tandis que celui auquel l'air - servait de véhicule ne s’éteignit qu’à la distance de quaire cents pas.

Sn

« Des corps de diverses natures, tels que des barrières de bois et des suites de arré de fer dispo-

- sées sur une longueur plus ou moins considérable, - - ont donné des résultats analogues, avec cette diffé- - rence, que le son propagé par le bois parcourait un

beaucoup plus grand intervalle que le son transmis par l'air, avant d'arriver au terme où il devenait nul pour l'oreille, ce qui était l'effet inverse de ce-

- lui qu'avait offert la comparaison de l'air avec la

pierre. Le même physicien a remarqué de plus que

non-seulement la transmission du son à travers les : corps solides est en général plus rapide que celle qui à lieu par l’intermède de l’air, mais qu’elle se fait dans un temps inappréciable, du moins relative-

ment aux distances auxquelles ses expériences ont

été limitées, et dont la plus grande était de deux cent dix pas. de É Biot fit de expériences analogues, mais sur une longueur plus considérable et avec des moyens plus précis. Il utilisa la longue colonne de tuyaux de fonte destinée à porter les caux de la Seine de Marly à l’aquedue de Luciennes. 376 tuyaux formaient ainsi une longueur totale de 9519, Voici comment ce savant a décrit lui-même son expérience : « On adaptait à l’un des orifices de ce canal, un anneau de fer de même diamètre que lui, portant à son centre un timbre et un marteau que lon pouvait laisser tomber à volonté. Le marteau, en frappant sur le timbre, frappait aussi le tuyau, avec lequel il était en communication par le contact de l'anneau de fer. Ainsi, en se plaçant à l’autre extrémité de la ligne on devait entendre deux sons, Pun transmis par le métal du tuyau, l’autre par l'air. En effet, on les entendait fort distinctement en appli-. quant l'oreille contre les tuyaux et même sans l'y

appliquer. Le premier son, plus rapide, était trans-

mis par le corps des tuyaux, le second par Pair: Des coups de marteau frappés sur le dernier tuyau produisaient aussi cette double transmission. On observait soigneusement, avec des chronomètres à demi-secondes, l'intervalle de deux sons transmis: J'ai trouvé par ces expériences que le son se trans-

les deux sons transmis : la vitesse du son dans l'air étant 34003. Mais il faut remarquer que la con- * duite étant formée de plusieurs centaines de tuyaux joints par des rondelles de matières différentes, ce nombre ne pouvait donner exactement la vitesse du son dans la fonte.

La vitesse du son dans les solides peut se calculer directement par des considérations théoriques comme la vitesse dans les liquides, soit en cherchant le coefficient d’élasticité du corps, soit par la

méthode dite des vibrations. Par la première mé-.

thode, Laplace avait trouvé-que la vitesse du son dans le laiton était 10 fois + la vitesse dans l’air. Par la seconde méthode, Chladni a calculé cette vitesse dans divers métaux, dans le verre et un grand nombre d'espèces de bois. Depuis, Wertheim a déterminé cette valeur dans un grand nombre de corps solides. Nous donnons plus loin un tableau de quelques-uns des résultats ainsi obtenus.

Mais quelques mesures ont été aussi faites directement. C’est ainsi qu’en 1851, Wertheim et Bréguet ont mesuré la vitesse du son sur les fils de fer télégraphiques du chemin de fer de Versailles (ligne droite). La longueur de 4067m2 fut parcourue par le

son en 1‘, ce qui correspond à une vitesse par se-

conde de 3,485 mètres. Ce n’est guère plus que 10 fois la vitesse du son dans l'air; or, le procédé de Chladni indiquait une vitesse plus de 16 fois aussi grande, et la méthode des vibrations eût donné 4,634 mètres, c’est-à-dire 14 fois. On ignore la cause de ces anomalies. c