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Date: Thu, 15 Feb 2024 08:09:12 +0100
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Subject: Re: les vaguelettes
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Le 13/02/2024 à 20:33, siger a écrit :
 > Quand je regarde la mer, froissée par des vaguelettes sur toute sa
 > surface visible,
la houle ? ou + petit ?

 > je vois aussi les trainées des bateaux.

sillage, fait d'ondes de Kelvin.

 > Parfois elles
 > restent longtemps, parfois sur de longues distances.
oui, les ondes de surface mettent tres longtemps à s'amortir sur l'eau.

mais pour un "paquet d'ondes", comme un sillage, il y a un phénomène 
différent: le paquet ne voyage pas a la meme vitesse que les ondes. en 
eau profonde ( disons, > 2x la longueur d'onde des vagues ), le paquet 
va a mi-vitesse (appelée "vitesse de groupe") de celle des vagues 
(appelée "vitesse de phase").  si on regarde distraitement, on est 
surpris de trouver que les vagues se sont "propagées" 2x moins loin que 
ce qu'il semblait. si on regarde attentivement, elles naissent a 
l'arriere du paquet, le traverse, et meurent a l'avant.

j'ai fait des simus de sillage de Kelvin ici:  ( la souris permet de 
jouer avec les tailles caractéristiques, qui font qu'une péniche ou un 
hors-bord ne montrent pas la meme partie des ondes ).
https://www.shadertoy.com/view/4llBRl


 > Autre remarque : sur une mer dans le même état, je vois un paquebot
 > faire un 1/2 de tour sur lui-même (probablement des hélices
 > perpendiculaires au sens de la marche). Et pendant longtemps, je vois la
 > trace lisse du disque dessiné sur l'eau, alors que tout autour les
 > vaguelettes de quelques cm continuent à vagueletter.
pas bien compris de quoi tu parle, il y a plein de choses differences 
qui se passent a differents endroits et echelles. par exemple la 
turbulence, ou la remontée de l'anneau de vorticité qui fait une zone 
toute plate en surface (idem au milieu des remous d'une riviere). et 
bien sur il y a la superposition du sillage de Kelvin emis tout au long 
de la trajectoire courbe, auto-superposé.


 > Qu'est-ce qui fait que l'eau conserve la trace du truc qui lui est passé
 > dessus ?
dis comme ça c'est trop imprecis.
La surface d'eau est déplacée, modifiée, choquée, plus généralement 
"excitée", par un objet qui passe, tombe, frappe, ou par le soufle du vent.
L'energie d'excitation crée des ondes de surface, dans une gamme de 
longueurs d'onde correspondantes. par ex a la taille de l'objet qui 
tombe, a la vitesse de l'objet qui pousse, a la fréquence de l'objet qui 
tappe régulierement.
et ensuite l'onde se propage. La difference par rapport a la lumière ou 
au son, c'est que la vitesse des vagues change selon la longueur d'onde 
("dispersion"), ce qui cause plein de phenomenes bizarres avec les 
paquets d'ondes, qui ont l'air de se décomposer/recomposer parceque 
leurs constituants se déplacent a des vitesses différentes. D'où le 
phenomene de vitesse de groupe, par exemple.

ce qui est "spécial", c'est que sur une surface d'eau, il y a tres peu 
d'amortissement, et la surface ne demande qu'a etre excitée: les vagues 
sont crées facilement, et se propagent loin. ( du moins pour les 
longueurs d'ondes de la houle. pour les ondes capillaires au contraire 
elles s'arrête tres vite. ).

-- 
Fabrice