Passe du port : des vagues qui s'étalent

Un jeu éducatif de simulation. Prédis comment les vagues s'étalent en passant l'ouverture d'une digue : la première direction calme, l'ouverture qui laisse un bateau amarré immobile, la longueur d'onde, l'ouverture qui laisse les vagues remplir le port, et un angle calme à partir de la vitesse et de la période des vagues, puis fais tourner la sonde à vagues.

DiffractionVagues

PASSE DU PORT

Première direction calme

Prêt
Active JavaScript pour faire tourner la sonde à vagues. Les consignes et l'exemple résolu restent lisibles.
Vagues (clair et sombre : hautes ; gris : calme)Sonde à vagues et bateauxTa prédictionDigue et échelle
Ondessin θ = λ ÷ a

Temps

0.00 s

t

Longueur d'onde

— m

λ

Ouverture

— m

a

Angle de la sonde

— °

θ

Hauteur des vagues

— %

A

Prédis avant de démarrer

Tape ta prédiction pour tout préparer. Démarrer reste désactivé tant qu'il n'y a pas de réponse.

Prédis où l'eau reste calme.

Score de mission—

Chaque réponse doit être juste à 2 % près : chacune rapporte 100 points. Réussir au premier essai ajoute 50. Un essai compte dès qu'il commence.

✓ Bonne réponse① Du premier coup

Comment jouer à Passe du port

  1. Choisis un test et lis sur la carte la longueur d'onde, l'ouverture ou l'angle.
  2. Utilise sin θ = λ ÷ a, avec θ mesuré depuis droit devant, et λ = v·T.
  3. Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. La sonde à vagues tourne de droit devant jusqu'à la digue.
  4. Compare les lignes orange pointillées avec les directions calmes, dans le port et sur le graphique.

Diffraction

Les ondes qui passent par une ouverture ou contournent un obstacle ne continuent pas en faisceau droit : elles s'étalent dans l'espace derrière. C'est la diffraction. L'étalement dépend de l'ouverture comparée à la longueur d'onde. Une ouverture de nombreuses longueurs d'onde laisse passer un faisceau assez étroit ; une ouverture d'environ une longueur d'onde étale les ondes comme des ronds partant d'un seul point. Loin derrière une ouverture de largeur a, les ondes sont les plus fortes droit devant et s'éteignent sur les côtés, avec des directions calmes où les ondes venant des différentes parties de l'ouverture s'annulent ; la première est à sin θ = λ ÷ a. C'est pourquoi on entend quelqu'un derrière un coin (les ondes sonores sont à peu près aussi longues qu'une porte est large), mais on ne le voit pas (les ondes lumineuses mesurent moins d'un millième de millimètre). Les ingénieurs portuaires utilisent la même règle pour savoir où les bateaux resteront tranquilles derrière une digue.

Un modèle d'apprentissage ciblé

Le motif est dessiné tel qu'il serait loin de l'ouverture : hauteur des vagues |sin β ÷ β| avec β = π·a·sin θ ÷ λ, la même à toute distance. Les vagues ne se réfléchissent pas sur la digue et ne perdent pas d'énergie en s'étalant, et le fond est plat. Les vagues sont dessinées au ralenti, une crête par seconde. Les réponses à 2 % près sont justes.

Changer de langue conserve ton essai, ta prédiction, tes tentatives et le déroulement.