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Concept
Loi en carré inverse
Résumé
En physique, une loi en carré inverse est une loi physique postulant qu'une quantité physique (énergie, force, ou autre) est inversement proportionnelle au carré de la distance de l'origine de cette quantité physique.
Cette loi fut d'abord suggérée en 1645 par l'astronome français Ismaël Boulliau dans son livre Astronomica Philolaica, puis mise en forme par Isaac Newton en 1687 après que Robert Hooke lui eut proposé l'idée dans une lettre datée du . Hooke accusa plus tard Newton de plagiat lors de la publication en 1687 de ses Principia Mathematica dans lesquels il introduisait et établissait le même concept.
Acoustique
La loi du carré inverse se trouve en propagation du son lorsqu'il s'agit de donner son intensité à une distance donnée d'une source sonore.
La pression sonore d'un front d'onde sphérique irradiant d'un point source décroit d'un facteur 1⁄2 lorsque la distance est doublée, ou, si elle est exprimée en dB, perdra 6,02 dB. Le comportement de cette pression n'est donc pas en carré inverse, mais simplement inverse :
Cependant, la remarque est également valable pour la vitesse particulaire qui est en phase avec la pression sonore instantanée .
La composante quadratique de la vitesse particulaire est dans un déphasage de 90° avec la pression sonore seulement en champ proche, ce qui ne contribue pas à l'énergie moyennée temporellement (i.e. intensité sonore). Cette composante se trouve être en carré inverse. L'intensité acoustique est le produit de la valeur efficace de la pression sonore et de celle de la vitesse particulaire (composante en phase), les deux étant proportionnelles inverses. L'intensité suit donc une loi en carré inverse comme indiqué ci-dessous :
Cette loi en carré inverse a trait à l'intensité sonore. Cependant, les pressions sonores étant plus accessibles à la mesure, cette loi est parfois qualifiée de « loi en inverse de la distance ».
Source officielle
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