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
Formule
Pour calculer le temps nécessaire au parcours du son, on utilise la formule :
\[ t = \frac{d}{v} \]
où
Substitution des valeurs
On remplace dans la formule les valeurs données :
\[ t = \frac{340\ \text{m}}{340\ \text{m/s}} \] \[ t = 1\ \text{s} \]
Résultat :
Le son met 1 seconde pour parcourir la distance séparant Lucas de Marie.
2. Discussion sur les Facteurs Influant sur la Vitesse du Son
Facteurs Possibles
1. Température de l'air :
La vitesse du son dans l'air augmente avec la température.
À mesure que la température augmente, les molécules d'air vibrent plus rapidement, ce qui accélère la transmission du son. Inversement, une température plus basse ralentit la vitesse du son.
2. Humidité :
Une humidité plus élevée peut légèrement augmenter la vitesse du son, car l'air humide a une masse volumique moindre que l'air sec.
Une augmentation de l'humidité peut raccourcir légèrement le temps de parcours du son, tandis qu'une faible humidité pourrait l'allonger dans une moindre mesure.
3. Pression Atmosphérique et Altitude :
En altitude, la pression de l'air est plus faible et l'air est moins dense, ce qui peut modifier la vitesse du son.
Un air moins dense dans les régions en haute altitude peut légèrement diminuer la vitesse du son, bien que cet effet soit généralement moins marqué par rapport à la température.
4. Vent :
La présence d'un vent peut modifier la vitesse perçue du son.
Si le vent souffle dans le sens de la propagation du son, il accélère la propagation. Si le vent se dirige en sens inverse, il ralentit le son.
Effet sur la Perception du Son par Marie
Calcul du temps de parcours du son
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