Qui peut m'expliquer le son ?

Une question que je me pose. Les sons sont bien des ondes de différentes longueurs, ok? Mais alors pourquoi le vent modifie-t-il le son? Pourquoi est-ce que j'entends mieux le clocher du village les jours où le vent vient du clocher vers moi? Pourquoi pendant un festival de plein air les coups de vent changent-ils le son? Les ondes ne sont pas modifiées, non?

stench a écrit:Une question que je me pose. Les sons sont bien des ondes de différentes longueurs, ok? Mais alors pourquoi le vent modifie-t-il le son? Pourquoi est-ce que j'entends mieux le clocher du village les jours où le vent vient du clocher vers moi? Pourquoi pendant un festival de plein air les coups de vent changent-ils le son? Les ondes ne sont pas modifiées, non?

justement si :

le son est bien une onde, mais l'onde sonore est une "microvariation" locale de pression de l'air, donc elle est sensible aux perturbations telles que le vent.

philip a écrit:

stench a écrit:Une question que je me pose. Les sons sont bien des ondes de différentes longueurs, ok? Mais alors pourquoi le vent modifie-t-il le son? Pourquoi est-ce que j'entends mieux le clocher du village les jours où le vent vient du clocher vers moi? Pourquoi pendant un festival de plein air les coups de vent changent-ils le son? Les ondes ne sont pas modifiées, non?

justement si :

le son est bien une onde, mais l'onde sonore est une "microvariation" locale de pression de l'air, donc elle est sensible aux perturbations telles que le vent.

Ca veut dire que c'est le milieu qui permet aux ondes sonores de se propager? Il n'y a donc pas de son possible dans le vide?

stench a écrit:

Ca veut dire que c'est le milieu qui permet aux ondes sonores de se propager? Il n'y a donc pas de son possible dans le vide?

oui tout à fait, c'est une des grande différence entre les ondes sonores et les ondes lumineuses. (et qui fait que les explosions dans les films de SF sont une hérésie d'un point de vues physique)

Bah, une petite recherche suffit à répondre:

Dans un milieu compressible, le plus souvent dans l'air, le son se propage sous forme d'une variation de pression créée par la source sonore. Un haut-parleur, par exemple, utilise ce mécanisme. Seule la compression se déplace et non les molécules d'air, si ce n'est de quelques micromètres. Lorsque l'on observe des ronds dans l'eau, les vagues se déplacent mais l'eau reste au même endroit, elle ne fait que se déplacer verticalement et non suivre les vagues (un bouchon placé sur l'eau reste à la même position sans se déplacer). Le son se propage également dans les solides sous forme de vibrations des atomes appelées phonons. Là encore, seule la vibration se propage, et non les atomes qui ne font que vibrer très faiblement autour de leur position d'équilibre.

(...)

Quand il s'agit de l'atmosphère, il convient de connaitre en plus la structure thermique de la masse d'air traversée ainsi que la direction du vent car :

le son se propage moins bien à l'horizontale que sous des angles montants à cause du changement de densité. (Cette propriété est prise en compte dans la conception des théâtres en plein air depuis l'antiquité)
l'atténuation est nettement moins forte sous le vent. (Tant que son régime au sol n'est pas trop turbulent). Le gradient de vent couche l'onde sonore en la rabattant vers le sol (la vitesse du vent augmente avec la hauteur par rapport au sol), à l'inverse, l'onde voyageant contre le vent s'entend beaucoup moins (au sol) car le même gradient la dévie vers le ciel.
le son peut être littéralement porté par une inversion basse du gradient de température. Par exemple, suite au refroidissement nocturne, il est possible d'entendre un train à 5 km d'une voie ferrée sous le vent malgré les obstacles. Le son est alors contraint de se propager sous l'inversion en effet guide d'onde.
Les ondes sonores se déplacent à environ 344 m/s dans de l'air à 20 °C, vitesse qu'on peut arrondir à environ un kilomètre toutes les trois secondes, ce qui est utile pour mesurer grossièrement la distance d'un éclair lors d'un orage (la vitesse de la lumière rendant sa perception quasi instantanée). Dans des milieux solides (non gazeux) le son peut se propager encore plus rapidement. Ainsi dans l'eau, sa vitesse est de 1482 m/s et dans l'acier de 5050 m/s. Le son ne se propage pas dans le vide, car il n'y a pas de matière pour supporter les ondes produites (isolation phonique), le son se propageant grâce aux déplacements des molécules d'air. C'est une onde dite longitudinale, car les points matériels se déplacent dans le même sens que le déplacement de l'onde (l'autre type étant les ondes transversales).

philip a écrit:

stench a écrit:

Ca veut dire que c'est le milieu qui permet aux ondes sonores de se propager? Il n'y a donc pas de son possible dans le vide?

oui tout à fait, c'est une des grande différence entre les ondes sonores et les ondes lumineuses. (et qui fait que les explosions dans les films de SF sont une hérésie d'un point de vues physique)

Ok, merci. Ma prochaine question portait justement sur les ondes lumineuses

On parle toujours d'ondes, mais quand on voit des photographies de l'espace lointain, certains éléments sont déformés par la gravitation de gros corps célestes. Comment la gravitation peut-elle déformer une onde? La lumière est-elle une onde ou de la matière?

Observe la peau d'un tambour frappé ou la membrane d'un HP. Tu la vois vibrer. Cette vibration provoque des variations locales de la pression de l'air, qui se propagent de façon ondulatoire (pour résumer : comme l'onde de l'eau ou comme l'onde d'un longue tuyau d'arrosage posé sur le sol que tu claques d'un coup... jeu auquel tout enfant a joué un jour ou l'autre). S'il y a du vent (c'est-à-dire que l'air se déplace), cela modifie la distance entre deux pressions (c'est-à-dire la longueur d'onde), et cela d'autre part "brasse" l'air en fonction de sa direction, donc peut diminuer l'intensité des variations de pression, c'est-à-dire le volume sonore. Ai-je été clair ?

stench a écrit:On parle toujours d'ondes, mais quand on voit des photographies de l'espace lointain, certains éléments sont déformés par la gravitation de gros corps célestes. Comment la gravitation peut-elle déformer une onde? La lumière est-elle une onde ou de la matière?

En fait, la lumière se déplace en ligne droite dans un milieu homogène. La gravitation ne déforme pas l'onde, elle déforme l'espace (c'est-à-dire par exemple, les lignes droites). Si tu marchais en ligne droite à proximité d'un corps très lourd, un observateur extérieur te verrait faire une courbe.

Merci!

stench a écrit:La lumière est-elle une onde ou de la matière?

Les deux !
Les photons sont de nature corpusculaire et ondulatoire. Difficile à comprendre pour l'esprit humain, mais les observations semblent le démontrer.

Mon prof d'optique à la fac nous avait donné une analogie intéressante. Supposons que nous soyons des êtres qui ne voyons que la 2D et que nous observons un cylindre. Vu d'un certain angle (d'en-haut si le cylindre est debout...), il apparaît comme un cercle. Vu d'un autre angle (de côté), il apparaît comme un rectangle. Comme comprendre qu'un cercle et un rectangle soient deux "vues réelles" d'un même objet ? C'est que nous n'avons pas accès à sa nature "globale", le cylindre.

pour plus de détails (probable source de l'article de wikipedia ou l'inverse?):

http://h0.web.u-psud.fr/ondessonores/index.php?page=onde

http://www.akadem.org/photos/contextuels/538_3_Nature_lumiere.pdf