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LA MUSIQUE ET LES MUSICIENS - CHAPITRE PREMIER - Étude du son musical - Transmission du son par l'air - Vitesse du son > CHAPITRE PREMIER - Étude du son musical > Transmission du son par l'air - Vitesse du son Plus l'élasticité est grande par rapport à la densité, et plus grande est la
vitesse de la transmission Dans le fer, cette vitesse est de 5,127 mètres
environ; dans le plomb, 1,228 mètres; dans les
fibres de l'acacia, 4,714; dans celles du pin, 3,322; dans l'eau de mer, 1,453;
dans l'eau douce, 1,436; dans l'alcool rectifié, 1,159; dans l'hydrogène, 1,269;
dans l'acide carbonique, 261.
(Au bord de la mer, et par un temps calme, un baigneur placé près d'une jetée
peut entendre trois fois un coup de canon ou tout autre bruit violent produit à
terre : une première fois en
appliquant l'oreille contre les parois de la jetée, une deuxième en mettant sa
tête dans l'eau, la troisième par l'air.)
Les chiffres ci-dessus ne sont qu'approximatifs, et varient assez sensiblement
selon la température. En ce qui concerne l'air, qui seul a pour nous, au moins
actuellement, une importance
réelle1, la vitesse exacte est 332.8 quand le thermomètre centigrade marque
zéro2, et elle augmente de 60 centimètres environ à chaque degré de chaleur. Il
semble qu'il y ait ici une
contradiction, car en élevant la température on dilate l'air, et la vitesse
devrait diminuer, tandis qu'elle augmente; cela tient à ce que cette dilatation
est accompagnée d'un accroissement
encore plus considérable de l'élasticité, dont l'importance ne saurait être
négligée dans le fait de la transmission des vibrations. Expérimentalement et
mathématiquement, on a établi cette loi;
la vitesse du son dans l'air est directement proportionnelle à la racine carrée de l'élasticité, el inversement
proportionnelle à la racine carrée de la densité : une densité nulle
entraînerait la suppression de toute élasticité; aussi le
son ne peut-il se propager dans le vide. Dans les cours de physique les plus
élémentaires, on vous montre un timbre mû par un mouvement d'horlogerie, qui
vibre silencieusement sous la
cloche d'une machine pneumatique ; on a enlevé l'air, il n'y a plus de molécules
pour transmettre les vibrations.
Chaque son correspond à un chiffre quelconque de vibrations par seconde; mais
tous sont transmis par l'air avec une vitesse égale de 340 mètres à la
température moyenne de 15 degrés.
On appelle longueur d'onde la distance parcourue par le son pendant une des
vibrations du corps sonore. S'il n'y avait qu'une seule vibration par seconde,
la longueur d'onde serait
340
mètres; avec deux vibrations, 170 mètres; le diapason normal de 870 vibrations
fournit donc une longueur d'onde de 340/870 = 0m,390
ce qui revient à dire que l'onde a déjà parcouru 39 centimètres quand les
branches n'ont encore exécuté qu'une seule oscillation.
La longueur d'onde varie nécessairement avec la vitesse de transmission dans
divers milieux.
1. La transmission parles parois solides est à considérer dans le construction
des édifices destinés à la musique, salles de spectacles ou de concerts.
2. Ce chiffre est exact, pour Paris, a la pression barométrique de 760.
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