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Ondes

Posté par
Nanaspecy
03-10-09 à 20:48

Bonjour, j'ai un DM de physique à rendre pour lundi et je souhaiterais un peu d'aide car je bloque (surtout pour le deuxième exercice) !

Voici l'énoncé :

I. Le tsunami

Un tsunami est un phénomène d’origine géologique qui prend naissance à la suite d’un séisme sous marin.
Une masse d’eau énorme est alors brusquement déplacée sur toute la hauteur de l’océan. Les vagues créées dont la longueur d’onde peut atteindre 200 km contiennent une énergie considérable. En pleine mer, ces vagues produisent une élévation du niveau de la surface de l’eau, faible, de quelques dizaines de centimètres à un mètre, qui, se mêlant à la houle produite par le vent passent inaperçues. Elles
se propagent à partir de l’épicentre du séisme dans toutes les directions.
Ainsi, en 1960, un violent séisme enregistré au large de la côte chilienne produist un tsunami qui dévasta la côte et provoqua 2000 victimes au Chili. Après un voyage de 10000 kms dans le Pacifique, il frappa Hawaï, puis à 5000 km de là et 22 heures après le Chili, les Philippines et l'archipel nippon où des vagues de 6 à 10 m de hauteur firent de nombreuses victimes.

Données : La célérité v des ondes périodiques à la surface de la mer ou d’un canal obéit à des lois différentes selon la profondeur h de l’eau :
· En eau peu profonde, c'est à dire lorsque h est inférieure à un dixième de la
longueur d'onde, v = racine de gh .
· En eau profonde, c'est à dire lorsque h est supérieure à une demi longueur d'onde λ,
alors v = racine de (gλ) / (2Pi).
On prendra g=9,80 m.s-2.

a. Quelle valeur de la célérité du tsunami peut-on déduire de la lecture du document ?
b. Peut-on considérer que la propagation d’un tsunami à la surface du Pacifique a lieu en eau profonde ? Quelle est la valeur moyenne de cette profondeur ?
c. Quelles sont les valeurs de la période et de la fréquence de l’onde ?
d. Comment la célérité du tsunami évolue-t-elle quand il s’approche de la côte ?
e. Sous quelles formes l’énergie mécanique transportée par le tsunami existe-t-elle ? Pourquoi la hauteur de la vague passe-t-elle de quelques dizaines de centimètres en pleine mer, à une dizaine de mètres le long de la côte ?

Voici mes réponses :

a. v = distance chili-philippines / t = 15000 km / 22 heures = 681 km/h = 189 m/s
b. je ne sais pas comment faire mais je pense qu'il faut regarder les formules avec g dans  les donnes
c. v = λ / T
d'où T = λ / v = 200 X 10^3 m / 189 m/s = 1058 s
f = 1 / T = 1 / 1058 = 9,45.10^-4 Hz
d. En s'approchant des côtes, h diminue, le produit g.h diminue et la célérité v = racine de (g.h) diminue.
e. L'énergie mécanique transportée par le tsunami existe sous la forme d'énergie potentielle.
je ne sais pas comment expliquer mais je sais que la vitesse du front d'onde diminue en arrivant près des côtes.

II. ** exercice recopié dans un nouveau topic et effacé **

En espérant une aide. Merci d'avance.

Edit Coll : merci de respecter la FAQ, un problème = un topic [lien]



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