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Propagation d'une onde : ondes progressives

Posté par
drizzt69
31-10-09 à 16:37

Bonjour,
je suis face à une incohérence selon moi dans un exercice de physique, 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 ?

(j'ai mis en gras les données importantes)
Donc mon problème se situe à la question b.
(sachant qu'à la première question, j'ai trouvé une célérité de 189,39 m/s)

donc, on nous dis : "Peut-on considérer que la propagation d'un tsunami à la surface du Pacifique a lieu en eau profonde ?"  J'aurais tendance à répondre oui car un océan, c'est ce qu'il y a de plus profond niveau étendue d'eau, de plus, le pacifique est l'un des plus profond océan (11 000m au max) (cf : internet)
et puis on nous demande de trouver la valeur moyenne de h.
Alors je m'intéresse aux formules données, "En eau profonde, c'est à dire lorsque h est supérieure à une demi longueur d'onde λ "  déjà, dans la formule, on ne parle pas de h, mais bon, en eau profonde, ca doit pas avoir de grande influence (malgré le fait que je doive le calculer ce h ..), mais le gros hic, c'est que h ne peut pas être supérieur à 1/2 fois lambda car lambda = 200km d'après l'énoncé, et une profondeur de 100 000 mètre est assez irrationnelle d'après mes infos. J'en conclus donc que soit il y a une erreur dans l'énoncé, soit un océan n'est jamais profond dans le cas d'un tsunami, soit j'ai raté quelque chose...
Quelqu'un pour éclairer ma lanterne? :p

Posté par
drizzt69
^^" 31-10-09 à 17:06

ah ben merci à tous ceux qui ont lu, mais je pense avoir trouvé : (cf : wikipedia : tsunami , longueur d'onde)
"                    longueur d'onde
La plupart des tsunamis ont une longueur d'onde supérieure à la centaine de kilomètres, bien supérieure à la profondeur des océans qui ne dépasse guère 10 km, de sorte que leur propagation est celle d'une vague en milieu « peu profond ». La longueur d'onde λ dépend alors de la période T et de la profondeur de l'eau h selon la relation :

    \lambda = T \sqrt{gh},

où g = 9,81 m˙s-2 est la gravité, ce qui donne numériquement

    \lambda \approx 870 \left( \frac{T}{60\ \mathrm{min} }\right) \sqrt{\frac{h}{6\ \mathrm{km}}} km.

La période spatiale ou longueur d'onde est le plus souvent comprise entre 60 km (période de 10 min et profondeur de 1 km), typique des tsunamis locaux non tectoniques, et 870 km (période de 60 min et profondeur de 6 km), typique des tsunamis "

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Propagation d'une onde : ondes progressives 31-10-09 à 17:59

Salut!

Tu as tjs besoin d'aide?

Posté par
drizzt69
merci 01-11-09 à 11:55

merci beaucoup, mais le reste, je pense pouvoir me débrouiller bonne journée à vous ^^

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Propagation d'une onde : ondes progressives 01-11-09 à 12:16

Merci de même



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