Surfer sur la vague
Vers te Bac
D'après Bac Amérique du Nord, 2013.
La houle est un train de vagues régulier pouvant être
simulé en laboratoire de physique par une cuve à
ondes en utilisant un vibreur qui crée à la surface de
l'eau une onde progressive sinusoïdale de fréquence
f=23 Hz. On réalise une photographie du phénomène
observé.
14 cm
1. Déterminer, en expliquant la méthode utilisée, la
vitesse de propagation v de l'onde sinusoïdale générée
par le vibreur.
2. La célérité des ondes à la surface de l'eau dépend
de la profondeur h de l'eau :
• en eau profonde, c'est-à-dire lorsque la longueur
d'onde à est faible devant la profondeur h de l'eau
(2<0,5h, ondes dites courtes), on av =
• en eau peu profonde (>10h, ondes longues), v = √√gh;
avec g = 9,8 m-s-2, norme du champ de pesanteur.
a. Au large de la pointe bretonne, à une profondeur de
3000 m, la houle s'est formée avec une longueur d'onde
de A = 60 m. Calculer la célérité v, de cette houle.
En déduire sa période T.
gλ
√2x
;
b. La houle atteint une côte sablonneuse et rentre dans
la catégorie des ondes longues, sans changement de
période. Calculer la nouvelle célérité ve de la houle
lorsque la profondeur est égale à 4,0 m, ainsi que sa
nouvelle longueur d'onde .