Calcul du temps de parcours du son

Calcul du temps de parcours du son

Comprendre le Calcul du temps de parcours du son

Marie et Lucas jouent dans un parc. Marie est sur un côté du parc et Lucas est à l’autre extrémité. Pour attirer l’attention de Marie, Lucas décide de siffler. Marie entend le sifflement après un certain temps.

L’exercice suivant vise à calculer combien de temps il a fallu pour que le son du sifflement de Lucas atteigne Marie, en prenant en compte la distance qui les sépare et la vitesse du son dans l’air.

Données fournies:

  • Distance entre Marie et Lucas : 340 mètres
  • Vitesse du son dans l’air : 340 mètres par seconde (à température ambiante)

Questions:

1. Calcul du temps de parcours du son

  • Calculez combien de temps il a fallu pour que le son du sifflement parcourt la distance séparant Lucas de Marie.

2. Discussion sur les facteurs influençant la vitesse du son

  • Expliquez brièvement quels facteurs pourraient affecter la vitesse du son et comment la perception du son par Marie aurait pu changer si ces facteurs étaient différents.

Correction : Calcul du temps de parcours du son

1. Calcul du Temps de Parcours du Son

Données :

  • Distance entre Lucas et Marie : 340 mètres
  • Vitesse du son dans l’air : 340 m/s

Formule utilisée :

Le temps de parcours du son se calcule à l’aide de la formule

\[ t = \frac{d}{v} \]

où t est le temps recherché, d est la distance à parcourir, et v est la vitesse du son.

Calcul :

\[t = \frac{340\, \text{m}}{340\, \text{m/s}} = 1\, \text{seconde}\]

Le son du sifflement met 1 seconde à parcourir la distance séparant Lucas de Marie.

2. Discussion sur les Facteurs Influant sur la Vitesse du Son

Facteurs principaux :

  • Température :

La vitesse du son est directement proportionnelle à la racine carrée de la température de l’air dans lequel il se propage.

Ainsi, si la température augmente, la vitesse du son augmente également. Dans un environnement plus chaud, le son aurait atteint Marie plus rapidement.

  • Humidité :

L’air humide est moins dense que l’air sec, ce qui permet au son de se propager plus rapidement.

Une augmentation de l’humidité dans l’air aurait donc pour effet de diminuer le temps de parcours du son entre Lucas et Marie.

  • Pression atmosphérique :

Bien que la vitesse du son augmente avec la pression, cet effet est moins significatif à des pressions proches de celles trouvées au niveau de la mer.

Les variations de pression atmosphérique ont donc un impact moindre sur la vitesse du son comparées à la température et à l’humidité.

Conclusion :

La perception du son par Marie peut varier en fonction des conditions atmosphériques, principalement la température et l’humidité de l’air.

Calcul du temps de parcours du son

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