Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

    

Si ma voiture dépassait le mur du son, pourrais-je toujours écouter la radio ?

 

 

Ecoutez vite...
Quelle merveille que ces exercices de pensée du style "Et si ... ?". Les automobilistes ne sont bien sûr pas assez aérodynamiques ni assez solides pour dépasser la vitesse du son ou supporter les contraintes physiques du passage du mur du son. Mais c'est amusant d'y penser.

La réponse est simple : oui. Et passer le mur du son, c'est tout simplement aller plus vite que lui.

Vue sous un autre angle, cette question aurait apporté immédiatement sa solution : les passagers du défunt Concorde pouvaient-ils parler entre eux ? Au prix de la traversée, il valait mieux qu'ils le puissent. Mais comment, s'ils voyagent plus vite que le son ??

Même si vous conduisiez plus vite que la vitesse du son (environ 340 m/s dans l'air sec), vous, la voiture, l'autoradio et vos passagers terrifiés vous déplaceriez exactement à la même vitesse par rapport au paysage. Vous êtes tous sur le même bateau, pour ainsi dire. Pour ce qui est du son, la chose importante à comprendre est que vous, la radio et l'air entre les deux ne bougez pas les uns par rapport aux autres. La radio a la même relation spatiale avec vous que si la voiture était arrêtée. Elle émet ses ondes sonores par l'intermédiaire de l'air en direction de vos oreilles comme si rien de particulier n'était en train de se passer, ce qui est le cas dans l'habitacle de la voiture. En fait, en vitesse de croisière, si vous ne pouviez voir ni le compteur de vitesse ni à travers les vitres (et là, bonne chance !), vous ne sauriez même pas que vous vous déplacez, mis à part les bruits et les vibrations du vent et des pneus.

Qu'adviendrait-il si vous conduisiez une décapotable supersonique sans pare-brise, avec la radio à l'arrière ? Pourriez-vous toujours l'entendre ? Non. Sans même tenir compte des effets que le vent aurait sur vos oreilles et votre cerveau meurtris, vous ne pourrez pas écouter la radio. Les ondes sonores des haut-parleurs sont transmises par l'air dans votre direction à la vitesse du son, mais l'air lui-même - support de la transmission du son - s'éloigne de vous encore plus vite. Le son ne vous attendra jamais. Le son est comme un bateau qui remonte une rivière à contre-courant, mais qui avance moins vite que le courant.
Au fait, la radio reçoit ses signaux à travers les ondes radio, pas les ondes sonores, et les ondes radio voyagent à la vitesse de la lumière, un million de fois plus grande que celle du son. La vitesse de votre voiture n'est pas près d'avoir un effet sur la capacité de réception de votre radio !

Que se passe-t-il pour les sons qui s'échappent de votre véhicule ? Qu'est-ce qu'une vache broutant paisiblement dans on champ pourrait entendre ? (Vous ne faîtes pas l'expérience en ville, j'espère...)
Les bruits de votre voiture, aussi bien que ceux de la radio, des pneus et du moteur que les cris des passagers sont envoyés dans toutes les directions à la vitesse du son. Mais vous vous approchez de la vache plus vite que ça ; en réalité, vous précédez votre propre son. Lorsque votre voiture approche de la vache, cette dernière ne peut pas entendre les bruits de votre voiture, qui vous suivent, avant que vous ne soyez passé : elle entendra alors un bang supersonique puis tout le bruit de la voiture.

Notez que si vous allez plus vite que le son, vous ne pourrez entendre aucun son vous arrivant de derrière, parce qu'il ne peut pas vous rattraper. Ces pour cela que vous pouvez voir les gyrophares de la voiture de gendarmerie qui vous poursuit, mais que vous ne pouvez pas entendre la sirène. Je doute cependant que l'agent accepte cette excuse...