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Sommaire de cette page

>>> Coefficient de marée

>>> Approche – En gros, ce qui se passe

>>> Animations

>>> Résumé sur les marées et effets sur les continents

 

Calculs simplifiés

>>> Effet de la Lune comparé à celui du Soleil

>>> Auto-synchronisation

>>> Calcul des marées

 

 

 

 

 

 

Sur une idée de Lowe

Sur une idée d'Allen

Voir Pensées & humour

 

 

 Coefficient de marée

 

Vives-eaux: pleines et nouvelles lunes. L'action du Soleil est combinée à celle de la Lune (syzygie).

Mortes-eaux: premiers et derniers quartiers, ce sont les mortes-eaux. La Lune et le Soleil sont dits en quadrature.

 

Grandes marées extraordinaires (vives-eaux): équinoxe + syzygie, le coefficient de marée approche 120 (119 en mars 2015). Anglais: Spring tide.

Petites marées (mortes-eaux): solstice + quadrature, le coefficient peut descendre à 20. Anglais: Neap tide.

 

 

 

 

 APPROCHE

 

La Terre seule dans l'espace serait soumise uniformément à la gravité et le niveau de la couche d'eau sur la planète serait pratiquement le même dans tous les océans.

La Lune et, dans une moindre mesure le Soleil, exercent une attraction sur la Terre (et réciproquement) ayant pour effet de modifier localement le niveau des mers. C'est l'effet de marée.

Le mouvement, principalement de la Lune autour du Soleil, crée également un effet de force centrifuge sur les masses d'eau.

 

Alors, deux jeux de forces se conjuguent sur tous les points de la planète:

*       les forces d'attraction (rouges sur le schéma) en direction de la Lune, et

*       les forces centrifuges (vertes sur le schéma) en direction opposée à la Lune.

 

 

D'un côté de la Terre, la force d’attraction est supérieure à la force centrifuge.

Du côté opposé à la Lune, la force centrifuge est supérieure à la force d’attraction.

 

 

Pour poursuivre

Pour une explication simple et détaillée je vous conseille le site de Je comprends … Enfin !

 

Eau, Terre, Lune, Soleil et marées

Pour compléter une présentation de l'Université de Paris –Sud par Laure Barthes et Marc Girondot

Les mécanismes des marées

 

 

Effet de marée dû à la Lune (Lunar Tides)

marée animated tide04_400.gif

Afficher l'image d'origine

Source images: Lunar tidesNational Oceanic and Atmospheric Administration

 

    

 

Un résumé sur les marées et effet sur les continents

 

               Source: Livre complet disponible sur Internet

CNRS éditions - 2003

   

 

 

 

 

Calculs simplifiés (simplistes) des effets de marées

à titre d'exercice sur l'attraction universelle 

 

Effet de la Lune comparé à celui du Soleil

L'effet de la marée

s'exerce

 en D3

Avec D3,

la Lune l'emporte!

 

 

Phénomène curieux alors que l'attraction classique est en D².           Voir explications ci-après

 

La Lune est 2,2 fois plus forte

que le Soleil à ce jeu

 

Autrement dit :

La marée due au Soleil n'est égale qu'à 47% de celle de la Lune.

 

 

Calcul

Paramètres

Soleil

Lune

Rapport Soleil / Lune

Masse en kg

2 1030

7,4 1022

27 millions

Distance à la Terre en m

1,5 1011

3,8 108

390

M/D2

9 107

5 105

180

M/D3

0,0006

0,0013

0,47

 

 Quelques marées 

Marée maximum

Canada

16,7 m

Marée maximum en France

Grandville

14,6 m

Marée sur la croûte terrestre

 

0,40 m

Marée sur le grand collisionneur LEP du CERN (26,7 km de périmètre)

Genève

1 mm

 

 

 

 

AUTO-SYNCHRONISATION

 

Un jour = un an sur la Lune

 

La force gravitationnelle exercée entre deux corps massifs relativement proches provoque leur déformation en ellipsoïdes.

Les deux objets tournent autour de leur axe de masse commun (rotation sur orbite) et sur eux-mêmes (rotation propre).

Si la rotation propre est rapide, et en sachant que la déformation de l'ellipsoïde n'est pas instantanée, " ça ne tourne pas rond ".

Ralentissement de la Terre

 

En années

 

on ralentit de

Par jour

500 106

4

h

500 106

14,4 103

s

34,7 103

1

s

34,7

1

ms

1

28,8

µs

 

Il faut de l'ordre de 30 000 ans

pour ralentir d'une seconde.

En un an, la Terre perd

une trentaine de microsecondes.

 

 

 

La force gravitationnelle va tendre à mettre de l'ordre dans tout ça. Elle va aligner l'axe de l'ellipsoïde sur l'axe du système des deux corps. Elle freine la rotation propre du corps jusqu'à la rendre synchrone de la rotation en orbite.

 

C'est pourquoi

 

Une journée lunaire est égale à une année lunaire. La plupart des satellites du système solaire sont dans ce cas.

Quant à la Terre, elle ralentit avec les siècles (21 heures pour faire un jour, il y a 400 millions d'années).

 

 

 

 

CALCUL DES MARÉES

 

Si l'attraction lunaire était identique en chaque point de la Terre, il n'y aurait pas de marées. Il faut donc déterminer les différences.

On simplifie, en considérant 1 kg d'eau à l'équateur et aux pôles. On calcule la force d'attraction par rapport au centre de la Terre.

 

Formule générale

avec m = masse de la lune

et      m' = 1 kg

Expression des forces

Force par rapport au centre

 

 

Avec r << R

justifiant l'approximation

Même type de calcul

 

 

 

 

Bilan des forces dues à la Lune

 

Dans l'axe, les forces sont de même intensité, mais de signe opposé en avant et en arrière de la planète.

Elle est bien fonction du cube de la distance.

En passant de l'axe au point latéral, la force est divisée par 2.

 

 

 

Bilan

Notons l'attraction de ce côté-ci de la Lune et une sorte de répulsion de ce côté-là. On a donc deux marées par jour au même lieu.

On peut dire, de manière imagée, qu'il y a:

*       une "attraction" de ce côté-ci de la Terre.

*       et un "refoulement" du côté opposé de la Terre.

Tout ce passe comme si deux mains aplatissaient la Terre, faisant bomber le haut et le bas en même temps.

Comme vous l'avez compris en début de page, l'explication repose sur un différentiel entre forces d'attractions (phénomène statique) et les forces centrifuges (phénomène dynamique).

 

 

 

 

Suite sur la Lune

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Voir

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Sites pour

HORAIRE MARÉES et SOLEIL

*    Pour connaître les coefficients des marées dans toutes les villes: http://www.shom.fr/ann_marees

*    Quant aux lever et coucher du soleil dans le monde: http://www.hia.nrc.ca/services/sunmoon/index_fr.html

*    Et pour la France: http://perso.libertysurf.fr/jp.neymond/winsun2_b.html

Sites

*    Marées – Tous ce que vous voulez savoir

*    Question-Réponse : "forces-de-marees"

*    Force de marée – Wikipédia – Explications et calculs complets

*    Calcul de marée – Philippe Bœuf – Formule  simple

*    Calcul de marée – Wikipédia

*    Les effets de marées dans le système solaireAstrosurf

*    Les mécanismes des marées – Laure Barthes, Marc Girondot – Université Paris Sud

*    La force des marées – Frédéric Chambat – Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

*    Notes sur l’origine physique de la marée – J. Leroy

*    La Marée par l'Ifremer

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/Science/Marees.htm