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. Le mouvement résultant est nommé marée.
Mais les marées ne peuvent se se manifester 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 car la cohésion est plus faible
que la force de Newton:
-si la gravité est faible, 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 d'interaction, donc celle-ci ne peut provoquer mouvement que sur des masses ayant de l’élasticité: il y a soulèvement de ces masses, avec des amplitudes de hauteur Δlh variable.
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 (amplitude nulle ou marnage nul) est dite amphidromique
Il y a 3 points ampphidromiques dans l'Atlantique nord
Nota : voir théorie des marées sur le site fred.elie.free.fr/marees.htm
MAREES en FRANCE
-coefficient de marée
En France, les marées marines sont évaluées par une échelle (non linéaire) qui est graduée de 20 à 120, dite coefficient de marée (Kcm).
Pour une marée donnée, ce (Kcm) est le même pour toutes les côtes Ouest de France
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) est 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 une marée moyenne Kcm = 45
-valeur pour une marée de vive eau Kcm = 95 (moyenne) à 100 (équinoxe)
-valeur pour une marée extraordinaire de vive eau équinoxale Kcm = 120
-autres données
--Δlh varie selon les mers, entre 0,3o et 16 mètres en France
La vitesse de montée (en altitude) de grande marée en Bretagne est de 1mm/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 (dite éclipse).
Quand les dates de syzygie de pleine lune coïncident avec celles des équinoxes, les marées sont maximales (cela arrive tous les 18 ans et en particulier en 2015 où le coefficient a atteint 118, pour 13,50 mètres, en Bretagne)