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CouvPocheIndispensables
J'ai créé ce blog lors de la sortie de mon livre "Les Indispensables mathématiques et physiques pour tous", Odile Jacob, avril 2006 ; livre republié en poche en octobre 2011 (achat en ligne) (sommaire du livre).
Je développe dans ce blog des notions de mathématiques et de physique à destination du plus large public possible, en essayant de susciter questions et discussion: n'hésitez pas à laisser vos commentaires!

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Indispensables astronomiques

Nouveauté octobre 2013, mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" est sorti en poche, 9,5€ (éditions Odile Jacob, éidtion originale 2009). Comme mon premier livre (Les Indispensables mathématiques et physiques), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour l'astrophysique. Je recommande vivement sa lecture.

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17 juin 2009 3 17 /06 /juin /2009 13:17

L’écriture d’un texte pour BibNum m’a amené à travailler avec Coriolis (1792-1843) sur « le bruit du tonnerre ».

On connaît le décalage entre la vitesse de propagation du son et celle de la lumière, un million de fois plus grande. Ainsi, on entend le début du tonnerre quelques secondes après avoir vu l’éclair : c’est d’ailleurs un moyen empirique de connaître la distance à laquelle se situe un orage, de savoir s’il s’éloigne ou se rapproche, en comptant le nombre de secondes entre l’éclair et le tonnerre : ainsi, pour 9 secondes ainsi comptées, l’orage est à environ 3 kilomètres (9s ×340 m/s = environ 3 kms).

Mais plutôt qu’à ce décalage, intéressons-nous à la cause du bruit du tonnerre et à sa durée. Le bruit du tonnerre est causé par le déplacement de l’air par la foudre sur son chemin : l’air étant ainsi déplacé à une vitesse supérieure à celle du son, il y a création d’une onde de choc sonore et détonation. C’est le « franchissement du mur du son », analogue au bang de l’avion supersonique ou au claquement du fouet.

 

Image Observatoire du Pic du Midi de Bigorre

(spécialisé notamment dans l'étude de la foudre)


La durée du bruit du tonnerre (à partir du moment où on l’entend, après qu’on a compté les secondes comme ci-dessus) peut être brève –déchirement – ou longue – grondement. En fait, la foudre crée des chocs tout au long du chemin qu’elle parcourt, et l’onde sonore née plus loin de nous sur ce parcours nous arrive après celle née plus près de nous. Quand l’éclair tombe verticalement (ou plus précisément de manière perpendiculaire à la ligne reliant l’observateur au trajet de l’éclair), le bruit est fort et quasi-instantané. Quand il se propage de manière oblique dans le ciel, la détonation durera plus longtemps.

 

Laissons parler Coriolis :


Nous devons donc nous représenter l’éclair comme une série de points  formant une ligne irrégulière et même anguleuse dont tous les points produisent au même instant des détonations de différentes intensités. Si tous ces points étaient à des distances de l’oreille qui ne différassent pas beaucoup relativement à la vitesse du son, l’éclair ne produirait, pour l’observateur, qu’une seule détonation ; mais comme les différences des distances de tous les points de ce trajet à l’observateur sont au contraire très grandes par rapport à la vitesse du son, elles se changent en différences de temps (...)

 

Accès article Coriolis sur BibNum (onglet "Analyse" ou "A télécharger")

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commentaires

Sanip 30/04/2016 09:43

Merci pour cet article, très curieuse, ma fille de 7 ans me pose des colles parfois et je peux lui répondre très simplement grâce à vous

yo 14/04/2016 11:33

bonjour a tous nous aimeront savoir pq le bruit du tonerre est en decalet avec l'eclairs

DARKREAPER 30/08/2017 00:43

Car la lumière est plus rapide que le son

AEK REBZANI 14/01/2011 19:19



:) merci, c'est fort interessant, ce qui me méne à me demander: et si le nombre des secondes dépassent 30s?



Daniel Ourega 08/10/2015 13:29

Il suffira de relativiser avec la vitesse du son pour connaitre la distance qui vous sépare du point de chute;
Exemple: par Vitesse = Distance / temps, on déduira que la distance qui vous sépare des 30 secondes ( là où l'éclaire est tombé par rapport à l'endroit où vous vous trouvez) sera le produit de tes 30 s à la vitesse du son (30 x 340 = 10.2 Km) donc la foudre est tombée à environs 10 Km de vous. Vous n'êtes pas en danger mais le bruit sera assourdissant!

Javi 22/06/2009 22:02

Merci pour cette explication, qui répond à une interrogation ancienne que je n'avais pas poussée plus avant... J'adore ce genre d'article, qui explique des faits naturels de notre environnement courant. Je trouve ça exaltant.

Alexandre Moatti 25/06/2009 00:00


Merci de votre appréciation. Moi aussi l'article de Coriolis m'a passionné, c'est pourquoi j'en ai fait un commentaire dans BibNum (commentaire Coriolis).A.M.


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