L-i-I/ = aS91'"S
Suitioo A«
SuUooB.
aa3,4o
aa3,o
7Ao,3
aa49o5
aa3,90
aa3ya
aa3,o
aaa,7
aaa,9
aa3,7
aaa,9
aa3,5
aaa^
aaa,!
739,ao
aai,7
ao
aa3/i
ai
aaa,5
aa
aaa,6
aa3,4
^yennes
= aa3yO
33i»oi
Moyenne
) adop-
Vo
= 3a5,ai
tée=8"35
336,aa
3a5,io
On reconnaît facilement dans ce tableau les variations con-
DANS i/aIR libre. 5l9
sidérables que le vent subit dans son intensité; elles se manifestent par les grandes différences que Ton observe dans les nombres qui composent une même colonne verticale. Le changement de direction y contribue aussi , mais cette fois pour une moindre proportion.
Les coups réciproques entre les stations A et E donnent pour la vitesse du son dans Tair tranquille, sec et ù o*^, V'o = 33o™68. Les sommes des valeurs données par les coups réciproques, entre les stations A et E, présentent aussi de grandes différences, qui prouvent suffisamment les variations très-brusques d'intensité et de direction du vent. Il est impossible d*en tenir compte par aucune méthode de calcul ou d'observation; on ne peut espérer en faire disparaître l'influence qu'en multipliant les observations ainsi que j'ai cherché à le faire dans la méthode que j'ai adoptée; on peut espérer alors que les erreurs, en plus ou en moins, s'annuleront sensiblement dans la moyenne générale.
La membrane F de l'extrémité du champ de manœuvre de la cavalerie marquait, à la fois, les coups du canon A, dont la direction du tir était précisément opposée à celle que devait suivre l'onde sonore pour arriver en F, et les marques du canon £ qui tirait, au contraire, vers la membrane F. On a trouvé :
Pour Tonde venant de Â, vitesse dans Tuir sec k o% V'« = 3a/|'°74 ; Pour celle qui vient du canon E; d'* V o = 325*^5 !• . .
Le vent les contrarie toutes deux ; les deux vitesses sont peu différentes. Il est possible que la différence provienne de ce que l'onde du canon A suit une direction inverse de celle
du tir; mais on ne peut pas TafTirmer à cause de Tinfluence si variable du vent.
Le coup de canon E donne sur la membrane  une onde qui suit cette même direction ; on trouve pour cette onde :
V'p = 3a5»io;
c'est une moyenne entre les deux vitesses que nous venons d'inscrire.
Enfin, la membrane Ë reçoit l'onde du coup de canon A, le vent favorisant sa propagation, tandis que la membrane F reçoit la même onde sensiblement dans le sens inverse, c'est-à-dire avec le vent contraire. Or la moyenne entre les deux vitesses 324,74 et 336,22 est 33o™48, nombre qui diffère bien peu de 33o™68 que nous avons trouvé pour les coups réciproques entre A et E.
ONZIÈME JouRNiÉE (22 mars).
Les canons et les membranes sont disposés comme ils l'étaient pour la onzième journée.
Le temps est froid et humide. Le vent est moyen, mais il se renforce quelquefois ; sa direction est à peu près perpendiculaire) k la ligne de tir, de C vers D.
La double oscillation <Iii pendule vaut 101,70 vibrations doubles du diapason. Les psychromètres donnent, comme moyenne, a: = 6"'"7, j- = 0,94 .
Sommes des ondes
Numéro
Canon A.
Canon E.
provenant
des
Membrane F.
Membrane E.
Membrane A.
Membrane F.
des coups réciproques.
TempCntures OMerrMi.
bandes.
r = lW7«59.
L = 24(»-ft8.
Sution A.
Station B.
ai
jrennes
Moyenne
ad-
mise = 6<>35
33oj5a
Comme la direction du vent reste constamment presque perpendiculaire à la ligne de tir, on trouve très-peu de variations dans les nombres qui composent la colonne des coups réciproques.
Les coups réciproques donnent pour la vitesse de propagation du son dans l'air tranquille, sec et à o^
ro=33o"5a.
DOUZIEME JOURNEE (l2 avrîl).
Toutes les dispositions restent les mêmes que dans la journée précédente. Les eipériences préliminaires avant le tir avaient montré que toutes les communications étaient bonnes et que l'on pouvait marcher avec toute confiance. Mais il est sui*venu pendant le tir, à notre insu, un accident qui a rendu très-*mauvaise la communication du canon Ë avec la terre, de sorte qu'après un certain nombre de coups les marques de la membrane Ë ont manqué complètement, ainsi que les départs du canon Ë; cela a fait perdre la plupart des marques des membranes A et F. On aurait dû s'apercevoir de laccident à la station Ë; malheureusement il n'en fut rien, et moi-même je ne l'ai reconnu qu'à la fin du tir, en examinant les bandes fixées.
Le vent n'est pas fort, mais changeant continuellement de direction. Au commencement du tir il se dirigeait à peu près de A vers Ë, puis il a tourné de D vers E ; son intensité change aussi continuellement.
Des observations des psychromèlres on tire une moyenne x îz= 7™"a3,
I^ double oscillation du pendule vaut 101,70 vibrations doubles du
diapason.
Nninéro
Canon A.
Canon E. Somme
des
Hednbrane F.
Membrane E.
Membrane Â.
Membrane F. des coups
Températures observées.
bandes.
r = lW7"30.
L=2li68"48.
L' = 2ft22"81.
L"c= 3829»5. réciproques.
Station A.
SUtiona
ai8,a
ai 6,85
ai6,5o
ai7,ao
ai8,ao
ai8,4S
ai8;a5
ai7,oo
lO
ai7,ao
ai7,35
la
ai8,5o
ai8,90
ao,i
ai8y3o
ai7,85
ai7,90
ai7,3o
ai8,o5
ao
ai8,oo
» Il
aa
ai7,95
ai8,4o
pennes
= ai7,8i
365,oo
344"io
Moyenne
adop-
tée
Par suite du défaut de communication que j'ai signalé, on ne trouve que les marques de deux coups réciproques dans
ce tableau; ils donnent pour la vitesse du son dans l'aîr sec, tranquille, et à o® :
Va = 33o»38.
On ne peut attacher qu'une valeur secondaire à ce résultat parce qu'il s'appuie sur un trop petit nombre d'expériences.
TREIZIÈME JOURNÉE (ai avril).
Toutes les dispositions restent les mêmes que pour les journées précédentes ; mais on ne cherche à utiliser la membrane F que pour l'onde qui est produite par le coup de canon E.
Le vent est extrêmement variable, surtout comme intensité ; sa direction est à peu près suivant la ligne de tir, de A vers E. Par moments le vent est presque nul ; d'autres fois il se manifeste subitement par de violentes rafales qui ne durent que quelques instants. Ces conditions sont trèsfâcheuses pour Texactitude des expériences; les rafales subites agitent vivement la membrane A et l'empêchent le plus souvent de marquer. La membrane F du fond du champ de manœuvre de la cavalerie ne marque jamais l'arrivée de l'onde du canon E^ parce que le vent éteint le son.
D'après les observations despsychromètres, on admetcomnie,moyennears=5"""39, La double oscillation du pendule vaut 101,70 vibrations doubles du diap^ison.
^ttIIlero
Canon A.
Canon E.
Somme des
des
Membrane E.
Membrane A.
coups réciproques.
bandes.
L=z7M8MiS.
L' — 2ft22»81.
la
Moyennes
Vo
Températures Stetion A.
7,^ 7ia
obseryée5« StaUon B.
Moyenne admise = i7*38
Les variations continuelles, et sans ordre, que le vent subit dans son intensité et dans sa direction pendant cette journée, se montrent clairement dans les nombres des colonnes 2 et 3, qui changent brusquement de quantités con-
sidërables. Les nombres qui représentent les sommes des coups réciproques montrent aussi de giandes différences ; cela prouve que le vent varie notablement, même dans le court intervalle de temps employé aux deux coups réciproques. Par suite du vent contraire, la membrane A marque rarement les coups du canon E, et Ton peut à peine espérer que la moyenne générale, déduite d'un si petit nombre d'expériences réciproques, soit débarrassée des erreurs des expériences individuelles.
QUATORZIEME JOURNEE (^4 avril).
Les dispositions restent les mêmes que les jours précédents.
Le temps est très beau, le ciel pur. Le vent est de force moyenne, mais sa direction change continuellement ; elle est généralement de A vers E, mais souvent elle tourne jusqu'à aller de D vers E. De mon cabinet d'expériences j'entendais à peine ]es coups du canon E ; à cause de cela je n'ai pas mis en service la membrane F du champ de cavalerie; il y avait peu d'espoir d'en avoir des marques avec un vent précisément opposé.
D'après les observations des psjchromètres, on admet comine moyennes: =7**2,
1^ double oscillation du pendale équivaut à 101,80 doubles vibrations du diapason.
Numéro
Canon A.
Canon E.
Sommes des ondes
Températures
observées
des
Membrane E.
Membrane A.
des coaps réciproques.
bandea.
L=aM8!*M.
Station A.
Stations.
IK
xa
ao,2
ao,7
ao,6
ai,o
ai
aa
aOi9
ai,o
ai,o
ao,9
ao,9
ao,9
loyenDe^
363,oo
Moyenne admise = ao°!
Malgré la direction contraire du vent, la nienibrane A a
5a8 VITESSE DE PROPAGATION DU SON
marqué presque tous les coups du canon E ; ainsi nous avons ici un grand nombre de coups réciproques. Malheureusement, les sommes des nombres appartenant aux coups réciproques présentent encore des variations assez considérable$; cela iient aux changements notables que la direction et l'intensité du vent subissaient même pendant la durée si courte d'une expérience par coups réciproques.
QUINZIÈME JOURNEE (26 avril).
Mêmes dispositions que pour les jours précédents.
Le temps est très-beau, vent faible de À vers G, obliquant un peu à gauche vers la butte. IjCs trois membranes A, G, E sont disposées pour marquer les arrivées des ondes.
La température change de 2j[*^,o à 22®,6. La moyenne de toutes les températures observées est 21^77; je suppose qu'elle est restée constante pendant toute la durée des expériences.
DANS LAIR LIBBE.
D'après l'observation des psychromètres aux deux stations, on admet comme
moyenne x=s7""6a, ^:^ 0,39.
'La double oscillation du pendule vaut 101^70 vibrations du diapason.
Somme des ondes
Nuoiéro
Canon A.
Canon B. \
provenant Températores observées.
des
Membrane E.
Membrane G.
Membrane A.
Membrane F.
des coups réciproques.
bandes.
/ = lM7"ft.
Station A. Stations.
720,JS5
ftO
HoycDoes = 213,93
Moy=2r94 21*57
Moyenne admise = 21»
Vv=: 331,13
Dans cette journée, la plupart des coups réciproques ont marqué, mais les sommes des nombres qui leur correspo n- T. IIL 67
53o VITESSE DE PROPAGATION DU SON
dent présentent encore des variations assez grandes, savoir de 720,35 à 728,1 5. Je ferai même remarquer que ces sommes sont généralement plus grandes pour les >ringt premières bandes que pour les vingt dernières. Ainsi on trouve
pour moyenne des 20 premières 722,09 avec une température moyenne de 21*54 Pour moyenne des 20 dernières 720,88 avec la température moyenne de 21^99
On déduit de là pour la vitesse de Tonde dans Tair sec et ào^
Comme moyenne des 20 premières bandes Vq = 33o^7
Comme moyenne des 20 dernières V'o = 33 1 ^29
Tandis que
La moyenne générale des expériences de la Journée est : ' é V'o = 33i,i I
Les diflférences entre ces trois nombres ne sont pas considérables, mais elles ne sont cependant pas négligeables. En tous cas, elles prouvent que, par notre méthode de déduire la vitesse dans l'air libre et tranquille, de deux expériences faites par coups réciproques dans Tair agité, nous n'éliminons pas exactement Tinfluence du vent.
DAKS L AIR LIBRE. 53 1
Résumé des expériences sur la vitesse de propagation dune
onde sonore dans l'air libre.
Les tableaux qui précèdent renferment les résultats que j'ai obtenus avec 690 coups de canon efficaces. Presque tous ces coups étaient dirigés de façon à être réciproques deux à deux ; mais souvent, par suite de l'action contraire des vents, quelquefois par un dérangement survenu dans les conducteurs métalliques, Tune des deux membranes n'a pas marqué l'arrivée du coup envoyé par le canon opposé, de sorte que nous n'avons réellement que les résultats fournis par 334 coups réciproques deux à deux, c'est-à-dire 167 déterminations de la vitesse moyenne de propagation d'une même onde qui suit le 'même trajet, deux fois de suite mais en sens opposés, et dans un intervalle de temps qui ne dépasse pas â3 secondes.
, Nous avons supposé dans nos calculs que , pendant ces 33 secondes, le vent avait la même direction et la même intensité sur toute l'étendue du polygone; de plus que la température moyenne des couches d'air traversées par l'onde sonore était celle que Ton obtient en prenant la moyenne entre les indications données par les thermomètres aux deux stations extrêmes. Lorsque ces dernières conditions sont rigoureusement remplies', on peut admettre que le vent n'a exercé aucune influence sur la vitesse de propagation, telle qu'on la déduit des deux expériences réciproques; cette vitesse étant calculée, d'après la formule (4) page 7.
Je n'admettrai que les résultats donnés par les coups réciproques efficaces. Je les placerai dans deux tableaux, séparés. Le premier tableau contient les expériences de la deuxième et de la quatrième journée. Les canons sont chargés seulement de aôo grammes de poudre; la somme des distances de chaque canon à la membrane qui lui correspond est :
Pour la deuxième jouruée 1265,70+ 1264,80 = 253o™5; Pour la quatrième journée 1 3oS|4i -f- 1 284,28 = 2592*69.
Le second tableau contient les expériences de toutes les autres journées^ où la charge des pièces est de 5oo grammes de poudre. La somme des distances de chaque canon à la membrane correspondante est ^
Premier tableau.
Charge de poudre = 25o*'o.
SOMatE
des distances
