EXPÉRIENCES SUR LA PROPAGATION DES REMOUS DAMS UNE EAU EN REPOS
Ondes
d'une longueur indéfinie produites
par un courant continu.
28. Dans là chapitre précédent nous avons considéré la marche d'une onde isolée produite en projetant, pendant un temps très-court , un certain volume d'eau à Tune des extrémités d'un canal. Supposons maintenant qu'au lieu de cet écoulement presque instantané on établisse à l'origine du canal un écoulement permanent qui se continue indéfiniment. L'onde, au lieu d'avoir une longueur limitée, s'allongera aussi longtemps que durera le courant qui lui donne naissance, en présentant l'aspect d'une couche d'eau mobile qui s'avancerait progressivement sur la surface du canal. En effet, substituons un moment par la pensée à l'écoulement continu qui s'opère à l'extrémité du canal un écoulement intermittent; supposons, par exemple, que le débit affluent soit d'un demi-mètre cube par seconde, et imaginons qu'au commencement de chaque seconde un volume d'un demi-mètre cube soit, dans un espace de temps inappréciable, projeté à l'extrémité du canal. L'arrivée de chacune de ces masses d'eau successives donnera naissance à une onde; toutes ces ondes se propageront à la suite les unes des autres, et, dans l'hypothèse d'une profondeur uniforme du canal, elles aiu*ont la même hauteur et la même vitesse. Le phénomène peut donc être assimilé à une succession non interrompue d'ondes dont l'ensemble présente l'aspect d'une tranche d'eau qui s'avance en glissant sur la surface du canal. Tel est, en efiFet, l'aspect général, ou, si Ton veut, l'esquisse du phénomène sur lequel nous avons fait, en i SSq, plusieurs séries d'ex-
riences. Nous exposerons d^abord dans ce chapitre celles qui se rapportent au cas le plus simple, où Teau du canal est en repos.
29. Ces expériences ont été exécutées en suivant à peu près les procédés employés pour l'observation des ondes isolées (voir pi. III, fig. i). L'écoulement était produit par les trois clapets établis à la partie inférieure de la rigole. On a opéré en ouvrant successivement un, deux et trois de ces clapets. L'observation de l'onde a été faite de la manière suivante : on n'avait plus ici, comme dans le cas d'une onde isolée, à noter seulement l'instant de son passage et sa hauteur devant chaque point; il fallait eu outre étudier ce qui se passait en arrière sur toute la longueur du canal, afin de connaître les modifications successives du profil de la surface. Quatre opérateurs furent placés aux points d'observation n* i, 4» 7 et lo (voir chap. i), c'est-à-dire à des distances de 6o mètres les uns des autres; ils étaient chargés de noter la hauteur initiale de l'onde au moment où elle passait devant eux; ils devaient en outre noter tous ensemble la hauteur du niveau de l'eau à un signal convenu; ce signal donné à intervalles réguliers d'une demi-minute par le son d'une corne était parfaitement entendu sur toute la longueur du cand , et les observations étaient simultanées. Un cinquième opérateur suivait en courant la marche de l'onde et observait, à l'aide d'un compteur à seconde, l'instant de son passage devant chacun des quatre points où étaient postés les autres opérateurs.
Les résultats de ces expériences sont consignés dans les trois tableaux suivants; la seconde colonne indique la profondeur d'eau , avant le passage de l'onde; la troisième, la hauteur initiale de l'onde, c'est-à-dire la hauteur à laquelle elle s'élevait au moment où elle atteignait chaque point d'observation. (Cette hauteur est, comme on le verra plus loin, plus grande que celle du plan d'eau qui s'établit en arrière.) La colonne suivante indique l'instant de son passage en chaque point, le temps étant compté à partir du moment où l'eau, sortant des clapets, commençait à tomber dans le canal; ces clapets se trouvaient à 3^ mètres du premier point
kk RECHERCHES EXPÉRIMENTALES
d'observation , devant lequel l'onde n'arrivait qu'au bout de quelques secondes; enfin les quatre dernières colonnes contiennent la hauteur de l'eau au-dessus de son niveau primitif, mesurée 3o, 60, 90 et 120 secondes après le commencement de l'expérience. Chacun des clapets servant à produire l'écoulement avait o™,3o de largeur sur o™,4o de hauteur; la charge était de O^'^yo sur le centre, ce qui correspond à un débit de o"^,2 76 par orifice. Le débit total était donc de o""%2 76 pour un clapet (série n® 9)» o"S652 pour deux (série n® 10), o°'*',828 pour trois (série n® 1 1).
(ai, 32 et a3 juin 1859.)
TEMPS
PBOVOSOKVR
HAUTEUR
BMPLOTé PAR L*0X08
HAUTEUR DE L'EAU
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pour
parcourir
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compris
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