B-XV Ondes sonores dans les fluides. Ondes de surface.



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Mots-clefs : approximation acoustique, vitesse et pression acoustiques, impédance acoustique, vitesse du son, intensité sonore, réflexion et transmission du son, tuyaux sonores, pavillon exponentiel, modèle de Saint-Venant, houle de gravité, rides capillaires, instabilité de Kelvin-Helmholtz, sillage de Mach, sillage de Kelvin.

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

Après avoir défini l'approximation acoustique, on montre que les petites déformations d'un milieu fluide vérifient des équations de propagation couplées entre la vitesse et la pression. On vérifie que la gravité est sans influence même dans le cas d'un liquide. On retrouve les problématiques classiques des ondes : réflexion et transmission, ondes stationnaires avec de nombreux exemples musicaux sur les instruments à vents.

Les ondes à la surface d'un liquide sont d'abord étudiées dans le modèle simple de Saint-Venant, puis dans un cadre plus général. On étudie ainsi les ondes de gravité, les rides capillaires, leur génération par le vent (instabilité de Kelvin-Helmholtz). On profite de l'occasion pour comparer pour comparer le sillage de Mach (acoustique) et le sillage de Kelvin (surfacique).

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