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ANSWER - Plage de Biarritz, France
Cette vidéo fait partie des réalisations produites dans le cadre de l'Opération ANSWER. Cette dernière a pour objectif de faire collaborer le public et les scientifiques autour des sciences de l'eau afin d'améliorer les connaissances dans le domaine.
| Plage de Biarritz, France | La vidéo de David G., Paris
VIDEO QUESTION La plage de Biarritz est le siège d'un phénomène bien singulier !. |
| Plage de Biarritz, France | La vidéo de David G., Paris
VIDEO REPONSE La plage de Biarritz est le siège d'un phénomène bien singulier ! Retrouvez le détails de l'explication scientifique ci-dessous! |
Explication du « phénomène étrange » constaté sur la plage de Biarritz
Comme on peut le constater sur la « vidéo réponse », ce phénomène correspond à la rencontre de deux ondes : une onde incidente (en bleu sur le diagramme) et une onde réfléchie par le haut de plage. Ces deux vagues se croisent avec un angle a au point « rouge » à droite. Ainsi, à droite du point orange, on peut voir une ligne de déferlement continu et à gauche rien puisque les vagues ne se sont pas encore croisées. Le phénomène apprent qui semble correspondre à une « onde » se déplaçant à très grande vitesse est en fait un artefact. Il correspond en fait à une « impression visuelle » qui ne correspond à aucun mouvement transversal.
Essayons d’expliquer et de quantifier ce phénomène en nous basant sur le diagramme suivant.
Nous avons à l’instant t=t1 d’un côté une onde incidente en bleu continu et de l’autre une onde réfléchie en vert continu.
Nous allons choisir un repère lié à l’onde réfléchie. Nous voyons l’onde incidente se rapprocher de l’onde réfléchie à une vitesse V (égale en fait à la somme des vitesses des 2 ondes : V=Vréfléchie + Vincidente qui peuvent être différentes). L’intersection des 2 ondes en trait continu est représentée par un point orange situé à l’abcisse a1 qui correspond à un point de déferlement.
A l’instant suivant t2 l’onde incidente (en bleu pointillé) s’est rapprochée de l’onde réfléchie d’une quantité Vdt et ce que l’on voit depuis la plage, c’est le déplacement du point orange vers le point rouge qui est maintenant à l’abscisse a2. De même que précédemment, à droite du point rouge, on peut voir une ligne de déferlement continu et à gauche rien puisque les vagues ne se sont pas encore croisées.
Essayons maintenant de calculer la vitesse de ce point rouge.
Nous avons : sina= Vdt/da d’où la vitesse du point rouge : Va=da/dt=V/sina
Ainsi,plus l’angle a est petit, plus va est grand
Le graphique suivant représente la fonction précédente pour 2 valeurs de V : V=2m/s et pour V=1m/s. Ainsi, Va augmente considérablement lorsque l’angle d’incidence diminue. On pourrait enregistrer des vitesses apparentes du phénomène de l’ordre de 400 km/h pour une vitesse V de 2 m/s et pour un angle de croisement de 1 degré. Cette vitesse diminue de moitié pour un angle de 1m/s.
Nous vérifions enfin que pour un angle de 90°, la vitesse apparente est bien la vitesse et que pour un angle de 0°, la vitesse V est infinie (toute la ligne déferle en même temps), ce que l’on observe dans la plupart des cas.
Conclusion : ne nous fions donc pas à une première impression ! Pour mesurer précisément l’angle de réflexion d’une plage, nous pourrions mesurer la vitesse apparente de ce phénomène, connaissant la vitesse d’incidence des houles (il faut alors se placer dans des conditions de marée et de houles particulière)
