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LE « MUR DU SON »
Comparaison de valeurs de vitesses. ÉCRITURE SCIENTIFIQUE. ORDRE DE GRANDEUR
Le « mur du son »
- « Mur du son » est une expression que l’on doit à un ingénieur britannique des années 1940, W. F. Hilton, qui se demandait si un avion pourrait jamais dépasser la vitesse du son.
- Le mur du son est un phénomène physique caractérisé par l’atteinte d’une vitesse au moins égale à celle de la vitesse du son dans l’air, soit 340 mètres par seconde, soit 1224 \(km.h^{-1}\) (dans l’air à 15 °C) ou Mach 1.
Figure 1 : Article du quotidien « Le Monde » daté du 30 septembre 2020
- VIDÉO proposée par le quotidien « Le Parisien » : « Bruit d’explosion » en Île-de-France : « Ce n’était pas que le mur du son, c’était un bang supersonique » :
Figure 2 : Le cône de Mach
L’écriture scientifique
Un nombre en écriture scientifique s’écrit sous la forme \(a \times 10^{n}\)
avec \(1 \le a < 10\)
- Exemples :
- 1250 kg = \(1,250 \times 10^{3}\) kg
- 0,00076 m = \(7,6 \times 10^{-4}\) m
Ordre de grandeur
L’ordre de grandeur est la puissance de 10 la plus proche du nombre étudié.
On utilise la notation scientifique \(a \times 10^{n}\)
- si \(1 \le a < 5\) : l’ordre de grandeur est \(10^{n}\)
- si \(a \ge 5\) : l’ordre de grandeur est \(10^{n+1}\)
Exemple :
Rayon moyen de la Terre \(R_{T}\) = 6371 km
6371 km = \(6,371 \times 10^{3}\) km = \(6,371 \times 10^{6}\) m donc \(R_{T} \approx 10^{7}\) m
Comparaison de valeurs de vitesses : Tableau suivant à compléter
| Vitesse v | Scooter électrique | Voiture de Formule 1 | Avion de chasse | Son1 dans l’air à 15°C |
|---|---|---|---|---|
| v en \(km.h^{-1}\) | 45 | 230 | 2000 | |
| v en \(m.s^{-1}\) en notation décimale | 340 | |||
| v en \(m.s^{-1}\) en notation scientifique | \(3,40 \times 10^{2}\) | |||
| Ordre de grandeur de v en \(m.s^{-1}\) |
L’avion de chasse envisagé dans le tableau a-t-il franchi le « mur du son » (c’est à dire est-il « supersonique » ?)
Notes de bas de page:
1
Attention, dans cette dernière colonne, avec le son, on parle d’une propagation de perturbation. Dans les colonnes précédentes, on a déplacement de véhicules matériels.
Created: 2020-10-27 mar. 10:34