Les vagues

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  • Publié le : 22 avril 2011
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Les vagues
II)La vie d’une vague 
a)La formation :
Contrairement aux idées reçues la marée, surtout d’origine lunaire, n’est pas à l’origine des vagues La principale cause de la formation des vagues est le vent (il correspond à un déplacement de particules d’air des hautespressions vers les basses pressions (c'est-à-diredes zones d’anticyclone vers les zones de dépression)) On peut doncexpliquer la creation des vague en 2 phases distinctes .
Phase 1 :tension capillaire
Lorsque le vent se met a souffler sur une étendue d'eau , il se forme de minuscules oscillations qui indiquent que le vent a atteint une vitesse d'au moins 4 noeuds(7,4 km/h) car pour un vent ayant une vtesse inferieure la tension capillaire de l'eau empeche la formation de ces oscillations.
En effet les moléculesd'eau sont soumises de la part des molécules qui les entourent à des forces d'attraction. Pour des molécules situées au sein du liquide, ces forces se compensent (chaque molécule attire ses voisines et est attirée par ses voisines). Par contre, ce n'est pas le cas pour les molécules d'eau situées à la surface (interface eau-air). Elles n'ont pas d'autres molécules au dessus qui les attireraient ouqu'elles attireraient. La surface du liquide est donc soumise à des forces de la part des autres molécules du liquide qui va l'attirer vers l'intérieur du liquide : c'est la tension capillaire .Les molécules d'eau de surface sont donc "plus liées" aux autres molécules d'eau que les molécules internes entre elles. Cela crée comme une membrane de molécules, une "peau d'eau" à la surface (ce quipermet, par exemple, au trombone de flotter).

Phase 2 : Lorsque le vent sera supérieur a 4 nœuds , l'air en mouvement va adhérer aux particules d'eau en les poussant devant lui et va ainsi provoquer une élévation des particules d'eau et provoquera des rides. En effet,le vent s’écoule de façon turbulente :les particules d’air n’adoptent pas une trajectoire rectiligne (dit écoulement laminaire)mais une trajectoire « sinusoïdale » et provoquent l’apparition de rides plus ou moins marquées en fonction de la force du vent.L'action du vent sur ces rides est similaire au principe de l'aile d'avion ou l'air passant au dessus de la crete de la vague va s'accelerer et ainsi créer une depression sur le sommet de la vague.Cette depression va entrainer la creation d'une force qui va s'exercer sur lacrete de la vague verticalement vers le haut et faire grandir l'oscillation .Lorsque ces oscillations s'accroissent , de petits tourbillons d’air vont se former entre celles-ci donnant des poches de turbulence plus importantes et favoriser l'accroissment des vagues. Ainsi la tension capillaire n’est plus assez forte pour retenir ces perturbations, et sous l’action de la gravité, le mouvementmécanique du fluide s’amplifie.

b) La propagation :
Le fetch désigne à la fois la distance sur laquelle la houle peut se propager sans rencontrer d’obstacle (cela explique donc le fait que les vagues soient plus petites dans la méditerranée que dans l’Atlantique car lahoule peut s’y propager sur une plus grande distance sans rencontrer d’obstacle) et la durée pendant laquelle un vent soutenu et régulier en direction va souffler sur une certaine étendue d’eau pour aider la vague à se développer. Nous pouvonsainsi observer un travail établi par un océanologue ; le norvégien Sverdrup ; qui a établi que pour un vent de 30 nœuds(force 7) se formait des vagues decette hauteur :

La vitesse de propagation d’une onde, la célérité, est calculée par la formule suivante :
C (m/s) = Longueur d’onde (m) / Période (s)
Les vagues sont des ondes mécaniques, autrement dit c’est un phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu sans transport de matière. c)Le...
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