KUNDT ET O. LEHMANN. — Ueber longitudinale Schwingungen and Klangfiguren in cylindrischen Flüssigkeitssaülen (Sur les vibrations longitudinales et les figures acoustiques dans les colonnes de liquides cylindriques); Annales de Poggendorff, t. CLIII, p. 1,

HAL Id: jpa-00237162

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Submitted on 1 Jan 1876

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KUNDT ET O. LEHMANN. - Ueber longitudinale Schwingungen and Klangfiguren in cylindrischen Flüssigkeitssaülen (Sur les vibrations longitudinales et

les figures acoustiques dans les colonnes de liquides cylindriques); Annales de Poggendorff, t. CLIII, p. 1,

1874

A. Terquem

To cite this version:

A. Terquem. KUNDT ET O. LEHMANN. - Ueber longitudinale Schwingungen and Klangfiguren in cylindrischen Flüssigkeitssaülen (Sur les vibrations longitudinales et les figures acoustiques dans les colonnes de liquides cylindriques); Annales de Poggendorff, t. CLIII, p. 1, 1874. J. Phys. Theor.

Appl., 1876, 5 (1), pp.159-161. �10.1051/jphystap:018760050015900�. �jpa-00237162�

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KUNDT ET O. LEHMANN. 2014 Ueber longitudinale Schwingungen ^and Klangfiguren ⁱⁿ cylindrischen Flüssigkeitssaülen (Sur les vibrations longitudinales ^{et les} figures acoustiques ^{dans les colonnes de} liquides cylindriques); ^{Annales de} Poggendorff,

t. CLIII, p. 1, 1874.

Le

professeur

^Kundt

réussit,

^il y ^a

déjà quelques ^années,

^{à ma-}

nifester l’existence des vibrations des _gaz dans les

tuyaux

^fermés

aux deux

extrémités,

^{en ébranlant fortement ces} gaz à l’aide d’une

tige

^vibrant

longitudinalement.

^{Si l’on met dans le}

tuyau

^une

poudre très-légère,

telle que de la silice ^ou de la

magnésie,

^cette

poudre

^{forme vers les ventres des} lames minces

verticales, pendant

la vibration de

l’air ; après

que les vibrations ^ont

cessé,

^{on observe}

une série de

stries,

formées par la

poudre;

l’absence de stries et

d’autres

particularités

caractérisent les noeuds. J’aurai à revenir

sur ces intéressantes

expériences.

AI. Kundt, essaya, ^avec le concours de 1B1:.

Lehna.ann,

de réaliser la même

expérience

^{avec les}

liquides.

^Son

appareil

^se

compostait

d’un tube de verre

bb’ (fig. I),

^{fermé en}

b,

^et muni de deux robinets

1

et r’,

^devant servir pour

remplir

^{le tube de}

liquide.

L’extrémité b Fig. ^i.

du tube est fermée par ^un bouchon de

caoutchouc,

^{à travers}

lequel

passe la

tige

^{de verre destinée à mettre l’eau en}

vibration;

^cette

tige

^{est fixée au}

quart

^{de sa}

longueur

^et par ^suite donne ^son second

harmonique.

^On

peut

fermer le tube bb’ en b avec un bouchon de caoutchouc ou même avec une membrane. On

peut

encore, pour

pouvoir allonger

^ou raccourcir la colonne

vibrante,

^{le fermer} par

une

espèce

^de

piston

^en

caoutchouc,

traversé par ^un tube

capil- laire, qui communique,

par ^un tube

flexible,

^{avec un réservoir}

contenant de l’eau.

Une des conditions nécessaires pour que ^cette colonne d’eau

puisse

vibrer par

résonnance,

^c’est

qu’il

^{ne reste} pas la moindre bulle

d’air,

^{ni dissoute dans le}

liquide,

ni adhérente ^aux

parois.

^La

meilleure

poudre

^à

employer

pour manifester les vibrations du li-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018760050015900

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quide paraît

^être la limaille de fer. Si l’on met le

liquide

^{en vibra-}

tion,

^en faisallt vibrer

longitudinalement

^la

tige ^aa’,

^la

poudre

forme aux ventres des stries

analogues à

^celles

qu’on

^{observe avec}

les _gaz et la

silice ;

^{elle reste adhérente aux}

parois

^du

tube,

^{à la}

place

des noeuds.

Si l’extrémité

postérieure

^est

fermée,

^{il se}

produit

^{un noeud dans}

le

voisinage ;

^{le noeud est un} peu

plus éloigné

^si l’on ferme le tube

avec un bouchon de caoutchouc et il

s’y produit

^{un ventre si l’on a}

fermé le tube avec une membrane.

Quoi qu’il

^{en soit de l’extré-}

mité,

^on

peut prendre,

^{avec une} exactitude

suffisante,

la distance de deux noeuds dans le milieu du

tube,

^{surtout si l’on se sert du}

tube à

piston mobile, qui permet

d’accorder

parfaitement

^{la colonne}

liquide

^{avec le son}

produit.

^On connaît ainsi la

demi-longueur

d’onde du son dans le

liquide.

^{Avec la même}

tige,

^{on ébranle une}

colonne d’air

cylindrique

^et, par

l’emploi

^{de la}

^silice,

^{on détermine}

la

longueur

^{d’onde du même son} dans l’air. La vitesse du son dans l’eau est donnée _par la formule

R étant le

rapport

^des

longueurs

^{d’onde dans l’eau et} dans l’air et 1 la

température

^{de ce dernier.}

La vitesse

théorique

^{du son} dans l’eau est de

437 ^mètres;

M. Colladon et Sturm

ont trouvé,

^{dans le lac de}

Genève, I435

^mè-

tres, ^{et Wertheim} seulement

II73 mètres,

^{en faisant}

parler

^dans

de l’eau des

tuyaux

^à embouchure de flûte.

Il avait ^cru

pouvoir

^{conclure de cette}

divergence

que, dans les

liquides

^{ainsi que dans les}

^solides,

^{il existait} deux vitesses de pro-

pagation

pour le _son, l’une v dans les colonnes

cylindriques,

^et

l’autre V dans les milieux

indéfinis,

^avec la relation

M.

Helmholtz,

^ainsi que M.

André,

^fit remarquer que l’ébran- lement des

parois

^suffisait pour

expliquer

^cette

différence,

^sans

avoir recours à une

hypothèse très-peu probable

^et contraire à tous

les

principes

^{admis en}

Hydrostatique

^{et en}

Hydrodynamique.

Les résultats trouvés par NI3’I. Kundt ^et Lehmann confirment

complétement

^ces

objections

^contre

l’hypothèse

^de

weriheim ;

^en

voici le résumé.

I6I

La vitesse devient

plus grande

^{à mesure} que les

parois

augmen-

tent

d’épaisseur

^et que le diamètre intérieur devient

moindre;

mais on n’a pu atteindre le nombre

théorique I437 mètres,

^{à cause}

probablement

des flexions

qui

^se

produisent toujours

^aux

^noeuds, quelle

que soit

l’épaisseur

^des

parois.

M.

Kundt,

^à la suite de ^ce

travail, indique quelques expériences

intéressantes :

1. Il est parvenu ^à faire vibrer facilement un

tuyau

^{à anche sous}

l’eau,

^{en faisant arriver un courant d’eau} convenablement

réglé

par le

porte-vent

^{de ce}

tuyau.

.

Que

l’on prenne ^un tube de verre de i mètre à

Im, 50

^de

long,

fermé à une de ses

extrémités

^{si l’on tend une} membrane de caout-

chouc sur l’extrémité ouverte, ^on pourra facilement ébranler cette

membrane en

dirigeant

^{sur elle un courant}

d’air,

^{à l’aide d’un bout}

de

tuyau

que l’on tient dans la bouche. L’air du tube vibre

fortement,

ce que l’on ^reconnaît si l’on a mis d’avance dans le tube de la silice

ou du

liége

^en

poudre

^{fine. En}

prenant

^{un vase à}

précipité,

^{au lieu}

du

tube,

^on

peut

ainsi obtenir des lames stratifiées

ayant

^{i centi-} mètre de hauteur.

3. Une membrane de caoutchouc tendue et

plongée

^{dans l’eau}

vibre

quand

^on

dirige

^{contre elle un courant}

d’eau ; cependant

^les

auteurs de ce travail ne

purent

par ^ce moyen faire vibrer des co-

lonnes d’eau.

A.

TERQUEM.