Le mur du son, c'est quoi ?

/ Actualité - écrit par nazonfly (), le 16/10/2012

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L'actualité n'a pas pu vous échapper. Felix Baumgartner est devenu, en sautant tout de même de 39.045 m d'altitude (soit plus de 4 fois la hauteur de l'Everest...), le premier homme à passer le mur du son avec une vitesse de pointe 1,342 km/h.

Mais le mur du son, qu'est-ce que c'est ? C'est un phénomène physique. Oui comme Scarlett Johansson mais différemment. Ce phénomène survient quand un objet atteint la vitesse du son.

Il faut savoir que le son est une onde qui se propage comme les vagues quand vous lancez un caillou dans l'eau. Remplacez le caillou par un avion et l'eau par l'air et vous pouvez imaginer les ondes sonores s'éloigner de la source. Imaginez maintenant que votre avion aille aussi vite que le son : il rattrape les ondes qu'il a lui même créées ! Cet ensemble d'ondes compressées rend le système plutôt instable : c'est le mur du son. Aussi appelé Mach 1.

Une fois ce mur franchi, l'avion est en vitesse supersonique : il va plus vite que les ondes sonores qu'il génère. Les molécules d'air subissent d'un coup le déplacement dû au son : c'est le BANG si connu qui n'est donc pas le signe du franchissement du mur du son, mais le signe que l'avion est au delà de ce mur. Et d'ailleurs ce n'est qu'après le BANG (donc après que l'avion soit passé) que vous entendrez les réacteurs de l'avion, étant donné qu'il va toujours plus vite que le son qu'il crée.

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L'avion est à l'arrêt. Les ondes sonores se propagent de chaque côté de l'engin (dans les 3 dimensions bien sûr)

 

 

 

L'avion va un peu plus vite mais reste en dessous de la vitesse du son (subsonique). Les ondes se propagent tranquillement, sans rien demander à personne.

 

 

 

 

 

L'avion atteint la vitesse de Mach 1, celle du son dans l'air (transsonique). Les ondes s'accumulent juste devant le nez de l'avion. Les pressions s'additionnent, l'avion est difficile à maintenir.

 

 

 

L'avion va plus vite que la vitesse du son (supersonique). Les points de surpression (où se rejoignent les cercles) forment une enveloppe, le cône de Mach. Ces surpressions créent le fameux Bang. (Si l'avion est plus petit sur ce dernier schéma, c'est bien parce qu'il est plus loin de nous, non pas parce que l'auteur est nul en représentation graphique...).

 

De plus, si l'air est assez humide, la surpression des molécules sera directement visible. Comme sur cette impressionnante vidéo :

À noter quand même que la vitesse du son dans l'air dépend d'une flopée de paramètres, ce qui fait que le mur du son à l'altitude de Felix Baumgartner est largement plus bas qu'au niveau de la mer.

Et à cette hauteur, personne n'a sans doute entendu le bang supersonique.

En tout cas, Felix Baumgartner aura été le premier homme à franchir le mur du son sans appareil, 65 ans pile-poil après que Chuck Yeager a franchi le mur du son tout court.

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