Pourquoi le son se déplace-t-il mieux avec le vent?

Vous avez peut-être remarqué que vous pouvez mieux entendre un son s'il provient de sous le vent plutôt que de 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 tenir compte de l'effet observé.

La vitesse du son dans l'air est d'environ 760 miles par heure (1223 km / h). Si un vent typique souffle à 30 mph, ce n'est que 4% de la vitesse du son, ce qui signifie que le vent ne peut qu'augmenter ou augmenter la distance dont un son donné doit parcourir cette quantité. La différence serait trop subtile pour être détectée par l'oreille humaine, donc évidemment, cela ne découvre pas la source du phénomène.

La solution réelle est attachée à un physiciste immobilier appelé viscosité. En raison de la viscosité, la vitesse du vent près du sol est en fait plus lente que la vitesse à des altitudes plus élevées. Les collisions entre les molécules d'air et le sol donnent naissance à des effets de turbulence qui empêchent les vagues d'être transmises le long de tson niveau d'air aussi rapidement.

Si l'air a une température uniforme, le changement de viscosité avec l'altitude fait accélérer une onde sonore le long des couches supérieures d'air. Cela fait basculer la vague vers le bas, ce qui le rend plus audible pour un auditeur humain. Ce phénomène de redirection est appelé 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 entendriez le son assez clairement, en raison du reflet des vagues dans votre direction.

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