Les expériences

Suite à une première expérience préliminaire qui a eu pour but d'observer une première fois le phénomène étudié, nous avons réalisé deux expériences. Sur cette page, vous trouverez donc le descriptif des expériences réalisées ainsi que quelques astuces pour pouvoir les améliorer.

Expériences 1

L'objectif de la première expérience est de vérifier la formule qui régit la vitesse en fonction de la profondeur.

Dans un premier temps, pour effectuer notre première expérience, nous avons utilisé un morceau de polystyrène pour provoquer une perturbation similaire à l'effondrement d'une montagne dans l'eau... Placé en surface, l'objet est enfoncé dans le liquide manuellement de manière continue. Néanmoins, la variation de hauteur d'eau, entre le moment qui précède la perturbation et celle qui la suit, étant trop important, il a fallu utiliser un autre système pour effectuer les mesures sur la deuxième expérience...

On a donc effectué une série d'une dizaine de mesures sur la variation de l’amplitude de l’onde h ainsi que le temps mis par l’onde pour parcourir 1m; et ce pour différentes hauteur d’eau initiale h0. Cela a permis d’en déduire une vitesse expérimentale que l’on a comparée avec la vitesse théorique .

Expérience 2

L’objectif initial de cette seconde expérience est de modéliser une simulation numérique d'un tsunami ainsi que de déterminer comment varie l’amplitude de la vague en fonction de la pente du fond marin noté a ; et enfin de comparer avec la théorie déterminée.

Afin de modéliser la perturbation, nous avons utilisé un "flotteur" cubique, dont la longueur mesure environ la largeur du bassin. Maintenu au fond de l'eau, il reste collé, un certain temps (environ 2 sec) au fond du bassin par effet ventouse. Puis, par la poussée d'Archimède, le flotteur remonte rapidement en surface, déplaçant la colonne d'eau et pouvant être assimilé à une origine tectonique.

Des feuilles de plan de points aléatoires sont placé sous le bassin de plexiglace de 3m. En créant une perturbation, les points semblent se déplacer au passage de l'onde et ainsi, par auto-corrélation (logiciel Matlab et Pivlab), on mesure la variation de hauteur d'eau engendrée ainsi que la vitesse de la vague.

Pour cela, nous avons construit une pente avec une planche en bois plastifié pour étancher un maximum la feuille de point aléatoire, avant q'une plaque de plexiglass ne soit livrée pour optimiser les mesures... non traitées par manque de temps.

Remarques importantes :

Dans le cas d'une reprise de cette étude, nous conseillons d'utiliser la plaque de plexiglasse et de mettre le motif de point aléatoire non pas collé sous la plaque mais bien collé sous le fond du bassin. Cela devrait éviter au logiciel "matlab" de commettre des erreurs lors de la demande des paramètres de conditionement (exemples : hauteur de la camera, niveau d'eau, indice du milieu...). On suppose que c'est également parce que, dans notre expérience, le plan de point aléatoire était sur la planche de bois et ne pouvait être placé au fond du bassin, nous n'avons pas eu de résultats concluants sur la variation d'amplitude au niveau de la pente.

L'étude théorique nous a montré que l'étude pouvait se faire dans le cas où ax << h0; ce qui correspond à une pente faible devant la hauteur d'eau. C'est pourquoi, nous avons choisi de faire des pentes faibles; cela permet de comparer avec la théorie.

Nous avons pris nos mesures, pour une hauteur d’eau d’environ 2.0cm, avec une caméra fixée avec des cales, placée à environ 120 cm du fond, pour des pentes faibles, initialement prévue à :

a = 0.03 ;

a = 0.07 ;

a = 0.1 ;

a = 0 ;

Autre remarque : Le cas où il n'y a pas de pente est traité en même temps que les autres puisque toutes les pentes sont précédées d'une zone à fond plat.