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Interférences et diffraction

Cette vidéo traite de l'impact de la diffraction sur les vagues atteignant une digue de port de plaisance et de l'effet de cette diffraction sur deux bateaux se trouvant à proximité. Des vagues de 1 mètre de hauteur sont espacées de 30 mètres et peuvent traverser une passe de 40 mètres. En utilisant les paramètres clés des ondes, l'amplitude d'une vague est de 0,5 mètre, la longueur d'onde est de 30 mètres et la largeur de la fente est de 40 mètres. En appliquant la relation classique pour le calcul de l'angle d'ouverture de diffraction, on obtient θ égal à 0,75 radian, soit 43 degrés. Le bateau 2 est mieux protégé de la houle par la digue que le bateau 1.

Bonjour à tous, c'est Mathilis de studio. Dans cette vidéo, on va étudier l'impact de la diffraction sur les vagues. Alors l'exercice commence ainsi. Des vagues de 1 mètre de hauteur, parallèles les unes par rapport aux autres, et espacées de 30 mètres, atteignent la digue d'un port de plaisance. Elles peuvent traverser la passe large de 40 mètres qui fait face aux vagues. Deux bateaux s'offrent au mouillage auprès du rivage. Et justement, on se pose la question suivante. Y a-t-il un bateau qui est mieux protégé que l'autre par la digue? Il y en a un qui est un peu plus rangé sur le côté par rapport au bateau 1, si l'on regarde l'axe de la passe. Donc ici, les vagues sont représentées par des ondes, donc il faut identifier les paramètres clés. Alors, qu'est-ce qu'on peut dire? En fait, si ce sont des ondes et qu'elles traversent une sorte de fente, et bien, il y a un phénomène de diffraction qui est à l'oeuvre. Mais il faut pouvoir le quantifier. Donc à partir de là, on va identifier les grandeurs caractéristiques d'après les ondes C. L'amplitude est donc de 0,5 mètre, puisqu'on définit la hauteur d'une vague par rapport à ces deux extrêmes A. La longueur d'onde ici, lambda, est égale à 30 mètres, et la largeur de la fente, A, est égale à 40 mètres. On n'en remonte pas tant les conditions pour observer un phénomène de diffraction, mais on peut toujours faire le calcul en disant l'angle d'ouverture de diffraction, c'est la relation classique. C'est θ est égale à lambda divisé par A. Et donc l'application numérique nous donne θ qui est égale à 0,75 radian. Et donc, on se souvient, pour passer des radians au degré, et bien, on multiplie par 180, et puis on divise par π, c'est une règle de 3, dont il faut se rappeler. Et donc maintenant, on peut faire tracer justement cet angle de diffraction sur le schéma. Et donc, les ondes qui ont passé à travers la pince, elles vont être diffractées jusqu'à l'angle maximal θ qui est égal à 43 degrés. On peut donc en déduire que le bateau 2, il est tranquille, la digue protège mieux le bateau 2 de la houle. Voilà, merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo, et puis je vous dis à bientôt.

Digue et vagues

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