3.1. Experience

Dans cette troisième et dernière partie, nous nous sommes penchés sur la deuxième moitié de notre problématique: En quoi la profondeur d'une vague influence-t-elle sa vitesse ?
Plus précisément, nous avons tenté de trouver une relation, une propriété qui lie ces deux facteurs.

Nous avons alors réalisé une expérience en deux étapes:
*La première est expérimentale : nous réalisons des vagues que nous filmons.
*La deuxième est exploitante : nous exploiterons les vidéos de manière à trouver une relation.

Pour cela, nous avons eu besoin du matériel suivant:
- une cuve transparente, suffisamment longue et étroite
- de l'eau et du colorant alimentaire rouge
- une caméra
- les logiciels informatiques Regavi et Microsoft Exel

Première partie :

Comme dit auparavant, c'est dans cette partie que nous avons créé des vagues.

Tout d'abords, nous avons eu aussi quelques contretemps à cause de la caméra ou des films (il fallait que les vidéos soient compatibles avec les ordinateurs du lycée ainsi qu'avec les logiciels..).

Ensuite, nous avons eu plusieurs difficultés avant de trouver une cuve qui convenait (l'une n'était pas étanche, une autre trop grande, etc.). Une fois la cuve parfaite trouvée, nous avons mit un trait vert qui marque les 50 cm (que vous pouvez voir sur les vidéos ci-dessous). Nous avons donc remplit la cuve à plusieurs profondeurs différentes. Enfin, pour lancer chaque vague, nous poussions à l'aide d'une lamelle de métal.

Essayant alors d'avoir le plus large panel de vidéos possible, nous avons réalisé des expériences à 1 ; 1.5 ; 2 ; 2.5 ; 3 ; 3.5 et 4 centimètres de profondeur et filmions deux vagues pour chacune des profondeurs.

Voici donc ce que cela à donné au final  (ici 1,5 cm et 3 cm de profondeur) :

TPE - Vague à 3 cm de profondeur
Uploaded by Bluegamer

Deuxième partie :

Nous entamons donc l'exploitation des vidéos.
Pour cela nous avons utilisé Regavi, un logiciel d'exploitation de vidéos utilisé souvent en cours. Ce logiciel permet de faire défiler les vidéos images par images, en indiquant à combien de millisecondes chaque images se trouve. Ainsi nous avons pu connaître la variation de temps de l'image de départ de la vague à celle de l'arrivée (le départ étant le moment où la crête de la vague franchissait la marque verte et l'arrivée celui où elle touchait le bout de la cuve).

C'est ainsi que nous avions la vitesse de chaque vague (la distance parcourue étant de 50 cm comme dit ci-dessus)

Nous avons ensuite reporté les données de profondeur, de temps, de distance et donc de vitesse sur Microsoft Exel pour obtenir le tableau suivant :

Avec M1 et M2 le temps respectif des vagues des deux vidéos pour chaque profondeur, dont nous avons ensuite fait la moyenne pour avoir un temps de vague plus précis (dans la colonne « temps »).

A partir de ces données, nous avons réalisé le graphique suivant, mettant en relation la vitesse (ainsi que v²) en fonction de la profondeur (vitesse en abscisse et profondeur en ordonnée), puis établi une courbe de tendance (en noir) dont nous avons demandé à afficher l'équation (à droite) :