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TS - I.1 Ondes et particules Activité 1 jf Tu ne peux pas tout enseigner à un Homme ; tu peux seulement l’aider à le trouver en lui. 1 L L L a a a h h h o o o u u u l l l e e e Les physiciens, modélise la houle par une onde mécanique qui comme une onde électromagnétique correspond au phénomène de propagation d'une perturbation sans transport de matière mais avec transport d'énergie. La houle se déplace avec une célérité notée v et exprimée en mètre par seconde. Document 1 : http://www.ifremer.fr/lpo/cours/vagues_ondes/shorthoule.html En océanographie, les ondes de surface se matérialisent par une déformation de la surface de la mer, c'est-à-dire de l'interface entre l'atmosphère et l'océan. Ces ondes sont appelées « houle ». Ces ondes se caractérisent par trois paramètres : la hauteur des vagues H ("wave height" en anglais) la période des vagues T ("wave period") la profondeur de la mer D ("local depth") De ces paramètres découle une autre grandeur importante, la longueur d'onde λ (lambda), distance entre deux crêtes consécutives. Si on change la période T des vagues, la longueur d'onde change aussi. Longueur d’onde λ et période T sont liées par la relation λ = v T où v est la célérité de l'onde, aussi appelée « vitesse de phase ». La vitesse de phase dans le cas des ondes en eau profonde (D > 300m) peut être donnée par la relation : g. v 2. λ λ λ = Π où g est l’intensité de la pesanteur égale à 9,81 m.s -2 En arrivant près de la côte, la houle atteint des eaux dont la profondeur D est inférieure 50 m. La relation entre la vitesse de phase et la hauteur d’eau D s’écrit alors : v g.D = où D est la profondeur de l’eau en mètre. Document 2 : http://www.shom.fr/fr_page/fr_act_oceano/vagues/vagues.htm Voici les relevés de variation de la longueur d’onde λ et de la vitesse de phase v en fonction de la période T pour quelques valeurs de D : Comparaison des deux documents: a) Par raisonnement mathématique, vérifier que les relations données dans le document 1 correspondent aux courbes du document 2. b) Pour une vitesse de phase 10 m/s, vérifier que les longueurs d’onde déterminées graphiquement sont identiques à celles calculées (cas de profondeurs 10 m et 300 m).

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TS - I.1 Ondes et particules Activité 1

j∞f Tu ne peux pas tout enseigner à un Homme ; tu peux seulement l’aider à le trouver en lui. 1

LLLLLLLLLLLL aaaaaaaaaaaa hhhhhhhhhhhh oooooooooooo uuuuuuuuuuuu llllllllllll eeeeeeeeeeee

Les physiciens, modélise la houle par une onde mécanique qui comme une onde

électromagnétique correspond au phénomène de propagation d'une perturbation sans transport de

matière mais avec transport d'énergie. La houle se déplace avec une célérité notée v et exprimée en mètre par seconde.

Document 1 : http://www.ifremer.fr/lpo/cours/vagues_ondes/shorthoule.html En océanographie, les ondes de surface se matérialisent par une déformation de la surface de

la mer, c'est-à-dire de l'interface entre l'atmosphère et l'océan. Ces ondes sont appelées « houle ».

Ces ondes se caractérisent par trois paramètres :

• la hauteur des vagues H ("wave height" en anglais) • la période des vagues T ("wave period")

• la profondeur de la mer D ("local depth")

De ces paramètres découle une autre grandeur importante, la longueur d'onde λλλλ (lambda),

distance entre deux crêtes consécutives. Si on

change la période T des vagues, la longueur d'onde

change aussi. Longueur d’onde λλλλ et période T sont liées par la relation λλλλ = v T où v est la célérité de

l'onde, aussi appelée « vitesse de phase ».

La vitesse de phase dans le cas des ondes en eau profonde (D > 300m) peut être donnée par la

relation : g.

v2.

λλλλ=Π

où g est l’intensité de la pesanteur égale à 9,81 m.s-2

En arrivant près de la côte, la houle atteint des eaux dont la profondeur D est inférieure 50

m. La relation entre la vitesse de phase et la hauteur d’eau D s’écrit alors : v g.D= où D est la

profondeur de l’eau en mètre.

Document 2 : http://www.shom.fr/fr_page/fr_act_oceano/vagues/vagues.htm Voici les relevés de variation de la longueur d’onde λλλλ et de la vitesse de phase v en fonction de la

période T pour quelques valeurs de D :

Comparaison des deux documents:

a) Par raisonnement mathématique, vérifier que les relations données dans le document 1 correspondent aux courbes du document 2.

b) Pour une vitesse de phase 10 m/s, vérifier que les longueurs d’onde déterminées graphiquement sont identiques à celles calculées (cas de profondeurs 10 m et 300 m).