SUR LA PROPAGATION DU SON

Sur la propagation du son dans un tuyau cylindrique. — Comptes rendus, t. Cil, Sur la vitesse de propagation du son. — Comptes tendus, t. CVI, p. too3; 1888.

Malgré les travaux fameux dont elle a été l’objet, la vitesse de propagation du son dans l’air n’est pas connue avec la précision que réclame l’importance du sujet. Les déterminations les plus exactes (réduites à la température de zéro) oscillent entre 332™, 3 (Moll et van Beck) et 330”, 6 (Régnault). La grandeur de l’écart montre combien sont considérables les difficultés du problème.

Quelle influence la longueur, l’amplitude, la forme de l’onde ont-elles sur la propagation dans l’air ?

Quel est réciproquement l’effet de la propagation sur l’onde elle-même?

Nous avons essayé d’élucider quelques-uns de ces points en étudiant la propagation du son dans une longue conduite souterraine que la ville de Grenoble venait de faire construire pour l’adduction des eaux. Cette corn duite se composait de deux tuyaux parallèles, de o'“, 70 de diamètre, que nous réunîmes de façon à former un tube en U ayant plus de i2 k " de longueur.

Sur les deux têtes de* ce tube furent placés les appareils d’exploration, dont la partie essentielle était toujours une membrane : membrane du tympan, membrane de caoutchouc à contact électrique ou à levier; le tambour à levier de M. Marey nous a particulièrement servi à suivre les

ndes d’intensité initiale différente.

;ndante de l’acuité du son. Ainsi, des sons musirvaile de près de six octaves n’ont montré aucune ie de leur propagation sur un parcours dépassant 'ébranlement emporte avec lui ne semblent pas

imum décroît en progression géométrique quand ssion arithmétique.

ns pu utiliser nos mesures à déterminer la vitesse on infiniment petite. Un premier calcul (dont lé

cylindrique. —

Sur la propagation du son à l’intérieur d’un tuyau c:

Dans ce Mémoire nous avons étudié et discuté les expériences effectuées à Grenoble. Quelques faits nouveaux sont venus s’ajouter à ceux que nous avaient montrés immédiatement les graphiques et nous avons pu formuler

i° Quelle que soit la nature de l’ébranlement initial, l’onde sonore, par le fait même de sa propagation, tend vers une forme simple, déterminée.

2° Cette forme une fois atteinte, les différentes parties de l’onde se propagent avec une même vitesse uniforme, qui doit être regardée comme la vitesse normale de propagation du son.

3° L’ébranlement provoqué par un coup de pistolet présente d’abord une forme complexe, et les diverses parties se transportent avec des vitesses différentes ; mais le sommet de l’onde prend promptement la vitesse normale, tandis que le front, parti avec une vitesse trop grande, ralentit progressivement son allure, en tendant vers cette même vitesse normale.

4° L’intensité du son du pistolet n’a aucune action sur la vitesse normale; mais l’excès de vitesse du front croit avec l’intensité.

5° Dans les limites entre lesquelles varie habituellement l’intensité des sons musicaux, elle ne modifie en rien leur vitesse de propagation, laquelle atteint très vite la valeur normale.

6° Les différences de hauteur des sons musicaux sont également sans influence sur leur vitesse de propagation.

7° Dans un tuyau de o m ,700, le coup d’un pistolet chargé à 3*" de poudre s’entend à plus de i3 km , le chant d’une flûte de i6 pl frappe encore l’oreille à 6*"; mais l’un et l’autre disparaissent comme son quand l’ébranlement initial s’est fondu en une onde unique, que les membranes suivent aisément au delà de 5o k ".

8° La vitesse de propagation du son à l’àir libre est plus grande que dans un tuyau, où l’influence des parois amène un retard en raison inverse du diamètre et dépassant o m , 46 pour le son dû pistolet transmis dans un tuyau de i m de diamètre.

9° La vitesse normale de propagation du son dans l’air libre, sec et à o°, est par seconde 33i“,io, l’erreur probable étant inférieure à o“,io.