Résultats & Analyse
Expérience 1
Pour effectuer nos mesures sur la première expérience, nous avons utilisé une règle précise au mm et un chronomètre précis au centième de seconde. Les prises de mesures sont notamment effectuées avec des incertitudes dû aux appréciations des observateurs ; ce qui explique le fait qu'elles puissent être assez importantes.
Pour la première expérience, nous avons tout de même obtenu un graphe qui tend à confirmer la loi sur la célérité établie dans la théorie: la courbe "bleue" étant la courbe expérimentale, et la courbe "rouge" étant celle théorique. Cela permet de confirmer que la célérité dépend de la hauteur d'eau.
Par ailleurs, en pertubant le système avec différentes forces, on a retrouvé des résultats similaires au niveau de la vitesse de propagation, ce qui suggère bien que cette vitesse ne dépend que de la hauteur d'eau initiale.
Cependant, les mesures ont mis en évidence une perturbation trop importante (déplacait environ 0.5*la hauteur d'eau initiale) pour respecter le principe de "shallow water" et donc, est apparu la necéssité de mettre en place un second dispositif de perturbation, pour la seconde expérience notamment, qui respecterait la condition.
Expérience 2
En ce qui concerne la seconde expérience, nous avons opté pour une méthode suffisamment simple et rapide à mettre en application.
Celle-ci se base sur l’optique géométrique:
Nous disposons un motif de point aléatoires en-dessous du bassin d’expérience. Suite au déclenchement de la simulation, la hauteur d’eau varie et, selon le principe de réfraction, différents points semblent changer de position.
Grâce à une caméra placé au-dessus du bassin, plusieurs images (30 images/sec) du plan, à différent temps t, sont prises.
Enfin, le logiciel PIVlab procède à une inter-corrélation entre les différentes images prises du motif à différents temps t. La fonction « surfheight » sur Matlab doit nous permettre notamment de produire un film de la variation de la hauteur d’eau en fonction de la pente a, au cours de la période enregistrée.
Suite au calcul d'inter-corrélation par le logiciel PIVlab, nous avons obtenu, pour une pente de 0.03 uniquement (le reste des données n'ayant pas pu être traitées ) un champs de déplacement suivant le niveau d'eau. Nous pouvons donc voir sur la vidéo suivante, une séquence de propagation de la vague. Ce sont notamment ces images qui, par la fonction "surfheight" nous donnent la hauteur d'eau, et démontrent que cette méthode de mesure et viable pour l'étude sur la propagation des tsunamis :
De plus, la vitesse de propagation peut être recalculée, toujours avec une grosses incertitude... En effet, d'après la séquence d'image obtenue, nous mesurons que l'onde se déplace de 2 cm environ, par fond plat entre deux images. Celle-ci étant espacé de 1/30ième de secondes, on en déduit une vitesse égale à : 0.6 m/s ; un résultat qui tend vers celui de l'expérience 1.
Ensuite, bien qu'il soit difficile de mesurer, sur ces images, la variation de hauteur d'eau en fonction du fond marin, on peut observer une légère teinte plus foncée de violet apparente au niveau de la pente que celui au niveau du fond plat. Cependant, le contraste n'apparaît pas suffisamment clair pour pouvoir tirer de réelles conclusions sur cette variation d'amplitude suivant la pente.
Ainsi, bien qu'elle ne puisse apporter de grandes précisions sur les variations d'amplitude par rapport à la pente du fond marin, cette expérience met en évidence la modélisation réussie d'un tsunami en laboratoire, de sa création à sa propagation, ainsi qu'une analyse d'image de motif aléatoires qui fonctionne parfaitement pour ce cas d'étude.
BILAN
Suite à une connaissance approfondie sur le monde des tsunamis, ces expériences ont permis de mettre en évidence les caractéristiques du tsunami lors de sa propagation, qui sont : sa vitesse et son amplitude. On en retire notamment un parallèle important avec la théorie.
La grande satisfaction de cette étude a notamment était la réussite au niveau de la modélisation du tsunami en laboratoire, soit dans un bassin de 2m49, tout en respectant les approximations faites sur la théorie, notamment celle du "shallow water". La grande difficulté était donc de faire correspondre les différentes caractéristiques du tsunami à la bonne échelle pour obtenir une certaine cohérence. Pour rappel, dans la nature, le tsunami se propage sur des distances de l'ordre du milliers de km.
La seconde satisfaction est la mise en avant d'une méthode de mesure ainsi que d'une analyse de traitement d'images qui fonctionnent très bien, parfaitement viables pour les prochaines études sur le sujet du tsunami.
Ainsi, ces expériences nécessitent une importante prise en main des logiciels "matlab" et "pivlab" pour pouvoir traiter les données. Néanmoins, en plus de vérifier la loi qui régit la célérité du tsunami, notamment sur fond marin plat, elles ont entre autres permis de réaliser, pour la première fois dans la région, un traitement de donnée par la méthode FS-SS sur l'étude des tsunamis et surtout permient de démontrer que la méthode peut être viable pour cette étude.
Possible prémice de futures recherches dans le domaine, cette étude n'a pu étudier la réelle influence de la pente sur l'amplitude des tsunamis mais permet de mettre en place une direction pour les prochaines recherches...
Merci A vous d'avoir lu ce site et un grand merci à tous ceux qui nous ont permis de le réaliser.