Pourquoi le son voyage-t-il mieux avec le vent?

Vous avez peut-être remarqué que vous entendez mieux un son s'il provient du vent plutôt que du vent. Nous supposons que c'est parce que le vent "pousse le bruit". Malheureusement pour nos intuitions, on peut facilement montrer que cette force est trop petite pour rendre compte de l'effet observé.

La vitesse du son dans l'air est d'environ 1 200 km / h (760 milles à l'heure). Si un vent typique souffle à 30 mph, cela ne représente que 4% de la vitesse du son, ce qui signifie que le vent ne peut que raccourcir ou augmenter la distance qu'un son donné doit parcourir de cette manière. La différence serait trop subtile pour être détectée par l'oreille humaine, donc, évidemment, cela ne révèle pas la source du phénomène.

La solution actuelle est liée à une propriété appelée physiquement viscosité. En raison de la viscosité, la vitesse du vent près du sol est en réalité plus lente que la vitesse en altitude. Les collisions entre les molécules d'air et le sol provoquent des effets de turbulence qui empêchent les ondes d'être transmises le long de ce niveau d'air.

Si l'air a une température uniforme, le changement de viscosité en fonction de l'altitude provoque une onde sonore qui accélère le long des couches supérieures de l'air. Cela fait basculer la vague vers le bas, ce qui la rend plus audible pour un auditeur humain. Ce phénomène de réorientation s'appelle la réfraction. Lorsque la vague se déplace contre le vent, elle est réfractée dans la direction opposée - vers le haut. En fait, si vous planiez au-dessus du sol dans une zone au vent de la source, vous entendrez le son très clairement à cause du reflet des ondes dans votre direction.

Dans une zone à température uniforme et sans vent, les ondes sonores se déplacent toujours à des vitesses égales depuis la source. Comme nous l'avons vu, ce n'est pas toujours le cas.