DENSITÉS

VITESSE Dr SON

i+T, ou y?

Air

Oiveène

Hydrogène

Acide carl)onique

Oxyde de carbone

Oxyde d*azote

Gaz oléfiant

M. Wertheim* a cherché à lever les difficultés qui ont arrêté Dulong dans ses recherches sur la mesure de la vitesse du son dans l'air. 11 s'est ser>'i pour cela d'un tuyau composé de plusieurs parties pouvant se • visser les unes aux autres. Il corrigeait l'erreur provenant de l'embouchure et du prolongement de la colonne vibrante hors du tuyau, au moyen d'une formule empirique. Il est arrivé ainsi à trouver, à moins de ,Jô» la vitesse du son dans l'air telle que la donne l'expérience directe. La même méthode a été employée pour trouver la vitesse du son dans les liquides ; nous y reviendrons donc en parlant des lois de leur mouvement vibratoire (605).

m* YlbratloiiB des masses d*alr de forme qoeleonqae.

S83. Tuyau cubique. — Considérons d'abord un cube rempli d'air (fig, 445) ei muni d'une embouchure qui occupe toute l'étendue d'une arête. Le son

1 Annales de rhimie ci de fhysique, 3« série, t. XXIII, p. 434.

Fig. 44:i.

développé sera beaucoup plus grave que celui que donnerait un bourdon de même longueur et de section semblable, mais très petite. Si le côté de sa section était la moitié de l'arête du cube, il faudrait que sa longueur fût à pea prés deux fois et demi le côté du cube, pour engendrer le même son. Ains, une onde de 20 centimètres, par exemple, pourra être contenue dans un cake de 3 à 4 centimètres de côté. L*air éprouve donc, dans l'intérieur, des réflexions compliquées. Savart' a reconnu qu'il existe dans ce cube, une sur&ce nodale ayant la forme d'un cylindre à base elliptique, dont l'axe oo' est parallèle à la lumière. Le grand axe de l'ellipse est situé dans le plan diagonal qui passe par la bouche, et le petit axe est égal à la moitié do grand, comme on le voit dans la fig, 445. Savart a reconnu cette surface nodale au moyen de lames de carton disposées, par tâtonnement, de manière à ue pas modifier le son produit. L'air vibre de part et d'autre de cette surface, comme le même physidea s'en est assuré au moyen d'une membrane teodie qu'il promenait dans un tuyau cubique dont les bm étaient en verre. 11 se produit donc des réflexions sur différentes faces, de manière que les ondes, en se croisant, forment cette surface nodale à base elliptique.

Quand le tuyau bouché est plus long que. large, l'ellipse s'allonge, et son petit axe finit par égaler la profondeur du tuyau, eo appelant ainsi le côté de la section droite, perpendiculaire à la direction de la bouche.

o84. JLoi des lames d*alr. — La forme cylindrique de la surface nodale montre que tout doit se passer de la même manière dans chaque tranche d'air perpendiculaire à la bouche, et, par suite, que le soo doit être indépendant de la largeur du tuyau comptée parallèlement à l'embouchure, pourvu que celle-ri occupe toujours toute la largeur. C'est, en effet, ceqoe Savart a reconnu : deux tuyaux a et 5 (fig. 446', de même longueur et de même profondeur, mais de largeur difîérente, donnent le même son; il n'y a de diftërence que dans l'intensité, qui est plus grande pour le tuyau le plus large. Le tuyau c, au contraire, (jui a même largeur que le tuyau h, mais une profondeur moindre, donne un son plus aigu.

Ce résultat se prouve encore avec le tuyau cylindrique (fig. 447), embourhé

Kig. 4iG.

Annales de chimie cl de physique, 2<^ sjiTle, t. XXIX, p. 404.