CALCUL DE LA VITESSE DU SON

par exemple l’intervalle de temps écoulé entre l’apparition de l’éclair, et l'instant où le son dû coup de tonnerre arrive à l’oreille, on détermine la distance à laquelle la décharge électrique a eu lieu. Le danger d’être frappé par la foudre n’existe que dans l’intervalle très-court entre l’éclair et le bruit du tonnerre.

Abordons maintenant un des points les plus délicats de toute la théorie du son. La vitesse du son dans l’air a été obtenue par des expériences directes ; mais , lorsqu’on connaît la densité et l’élasticité de l’air, on peut calculer théoriquement , sans aucune expérience , la vitesse de propagation d’une onde sonore dans l’air. Sir Isaac Newton fit ce calcul, et il trouva pour la vitesse du son, à la température de la glace fondante, 279 mètres par seconde (9 16 pieds anglais) . Cette valeur est plus petite d’un sixième environ que celle donnée par l’observation, et pour expliquer ce désaccord on a mis en avant les plus curieuses suppositions. Newton, lui, hasarda cette conjecture que c’était uniquement dans le passage d’une molécule d’air à la suivante que le son exigeait un certain temps pour sa transmission, et que dans l’intérieur de chaque molécule la transmission était instantanée ; il admit en outre que, sur la ligne de transmission du son, l’espace occupé par les molécules d’air comptait pour un sixième de la longueur totale ; il corrigeait ainsi d’un sixième la vitesse théorique en défaut. Cette explication était trop artificielle et trop ingénue pour pouvoir être adoptée. On eut donc recours à d’autres théoZ ries, qui ne valaient pas mieux, et le grand mathématicien français Laplace trouva le premier le mot de l’énigme. Essayons de nous initier complètement à sa savante solution de ce difficile problème.

» Prenons un fort cylindre de verre TU (fie/. 7), calibré avec soin, parfaitement poli à l’intérieur, fermé en

LEÇON I

bas et ouvert en haut, muni d’un piston fermant tout accès à 1 air. En poussant ce piston ^ nous comprimons

Fig. 7.

Fair situé au-dessous, et cette compression dégage de la chaleur. Si nous fixons au fond du piston un morceau d'amadou, il s’enflammera par la chaleur née de la compression. Si, après avoir plongé un morceau de coton dans du bisulfure de carbone, et l’avoir fixé au piston, nous l’introduisons brusquement, nous voyons briller dans le tube un éclair de lumière dû à l’ignition de la vapeur du bi- sulfure de carbone. Cette expérience prouve que la compression de l’air engendre de la chaleur. On peut démontrer par une autre expérience que la dilatation de l’air produit du froid. Ce réservoir en cuivre contient de l’air très-fortement condensé ; tournons le robinet, l’air intérieur se répand au dehors; ce qui reste s’est dilaté, et le thermomètre qui plonge dans le réservoir annonce un refroidissement.