FORMULES de PHYSIQUE
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MARéES
-marées
La loi de Newton indique que les masses d'un astre sont attirées par les masses des astres voisins
Leur mouvement est nommé marée.Mais les marées ne se manifestent que dans les limites autorisées par les autres forces auxquelles les masses sont soumises, comme la cohésion (entre les atomes du corps) et la gravité propre (entre la surface et le centre de l’astre en cause)
Les marées qui affectent les diverses masses d'un astre, s'appliquent aussi bien pour les éléments solides, liquides ou gazeux, présents à la surface (sur la Terre, il y a des marées de mer, d'eau douce, d'air et de sol)
-premier cas : marée impossible: la cohésion est plus faible que la force de marée:
-avec une faible gravité, il y a éclatement de la masse (la longueur d’interaction est alors < une longueur dite de "Roche") -Les corps éclatés se diffusent dans l’espace
-si la gravité est suffisante, les corps éclatés se satellisent (cas des anneaux de Saturne)
-second cas : la cohésion est plus forte que la force de marée, celle-ci ne provoque un mouvement que grâce à l’élasticité: il y a soulèvement des masses, avec des amplitudes de hauteur Δlh plus ou moins importantes.
Exemples de ce type de marées:
--sur le satellite jovien Io (Δlh =100 mètres)
--sur la Terre, l'influence de la lune est 2,16 fois plus forte que celle du soleil
--sur la Terre: marées de mer en attraction statique (Δlh= 1 mètre)
--sur la Terre: marées de mer, avec les incidences dynamiques et géographiques
(Δlh l'amplitude, dite "marnage" va de 0 à 20 mètres)
--sur la Terre: les marées fluviales peuvent atteindre quelques mètres , surtout dans les embouchures importantes (d'où création d'un mascaret, c'est à dire une vague remontant le cours)
--sur la Terre: marée de sol de l’ordre du mètre (c'est la variation de taille du géoïde terrestre, qui se déforme grâce à son élasticité de manteau, mais ce n'est pas la poussière qui se soulève sur le sol)
--sur la Terre: marées de l'air (dites atmosphériques), causant des variarions de pression (jusqu'à 15% à l'équateur)
Pour expliquer les énormes variations des marées marines constatées sur Terre, par rapport à la moyenne calculée grâce aux équations de Newton, il y a lieu de consulter les équations de Harris, Hough, Kelvin, Laplace, Poincaré, Proctor, Proudman, Saint Venant, Whewell (qui ne figurent pas dans le présent ouvrage)
Une zone où la marée est nulle est dite amphidromique
Nota : voir théorie des marées sur le site fred.elie.free.fr/marees.htm
MAREES en FRANCE
-coefficient de marées
En France, les marées marines sont évaluées par une échelle (non linéaire), qui est graduée de 20 à 120, dite coefficient de marées.
Ce coefficient (Kcm) est le même pour toutes les côtes Ouest de France (pour une marée donnée) et sa relation avec la hauteur de la marée est
Kcm = Δh / 2 l où h est la hauteur (dite amplitude) au-dessus de la moyenne du niveau de mer et l la hauteur de la pleine mer (variant de 2,4 à 6,2 m. en France)
Exemples: valeur pour la plus faible marée de morte eau Kcm = 20
-- valeur pour marée moyenne Kcm = 45
-- valeur pour marée de vive eau Kcm = 95 (moyenne) à 100 (équinoxe)
-- valeur pour marée extraordinaire de vive eau équinoxale Kcm = 120
-autres données
--la variation (Δlh pour les mers), va de 0,3 à 16 mètres en France
La vitesse de montée (en altitude) de grande marée en Bretagne est de 1mm/s (10-3 m/s).
SYZYGIES
Une syzygie est une conjonction (alignement) entre plusieurs objets cosmiques. La syzygie la plus usuelle est celle entre le soleil, la terre et la lune (éclipse).
Quand les dates de syzygie le pleine lune coïncident avec celles des équinoxes, les marées sont maximales (cela arrive tous les 4,5 ans et en particulier en 2015)