Séance 7

Aujourd'hui nous avons vu deux thèmes différents.

Les éruptions des volcans explosifs:

Nous avons d'abord parlé des volcans explosifs et de leurs éruptions. On remarque  que ces volcans, appelés aussi "volcans gris", peuvent exploser en projetant de grandes quantités de cendres et de débris volcaniques.

Mais ces éruptions peuvent avoir deux formes un peu différentes.

Parfois ces cendres dévalent les pentes du volcans: on appelle cela une nuée ardente ou un flux pyroclastique.

En revanche lorsque ces cendres remontent en colonne de fumée on appelle cela un panache de fumée.

Les deux cas de figures peuvent être observé lors de la même éruption.

 Des flux pyroclastiques (ou nuées ardentes) sur le Merapi, Indonésie.

Un panache de fumée sur Santiaguito, Guatemala.

Nous avons fait une petite expérience pour comprendre pourquoi parfois on avait une nuée ardente et parfois un panache de fumée.
Le matériel: un bac à remplir d'eau, un tuyau souple, un entonnoir, du talc et de la semoule.
Cette animation explique l'expérience:

cas 1 type panache de fumée.



cas 2 type nuée ardente.

Nous avons deux cas de figures comme pour les volcans explosifs. La poudre (talc ou semoule) monte dans l'eau du bac, ou bien sort du tuyau en s'écroulant rapidement.
Nous avons fait ensemble plusieurs manipulations pour déterminer quels étaient les paramètres qui donnaient le cas 1 et quels étaient ceux qui donnaient le cas 2.
On a remarqué deux choses:
- si on lève le tuyau moins haut (si H est plus petit sur l'animation) la poudre s'élève moins dans le bac d'eau.
  Ce paramètre est la vitesse. Plus on lève le tuyau plus la poudre utilisée prend de la vitesse.
-si on utilise une poudre différente on a un comportement différent. La poudre monte  très facilement lorsque celle ci  est  du talc. Lorsque c'est de la semoule, on observe que celle ci ne monte pas très haut et s'effondre très vite.
Ce paramètre c'est la densité de la poudre.

La mesure des ondes sismiques:

Aujourd'hui nous avons continué un thème abordé dans la séance précédente. Nous avons repris la notion d'onde en revoyant le principe de propagation avec les ressorts marchant.
Nous avons ensuite étudié la propagation d'une onde dans un solide (comme les ondes sismiques dans le sol) en installant un capteur de vibration sur une table.
(c'est un capteur piézoélectrique qui est branché  sur la prise de jack de l'ordinateur, les vibrations sont alors traitées comme pourrait l'être un son, on peut alors les afficher sur un logiciel d'audio: audacity.)

Nous avons fait plusieurs essais en frappant sur la table en différents endroits:
- sans capteur on sent déjà en posant ses mains que la vibration se transmet à toute la table.
- avec le capteur on peut observer l'allure de la vibration quand elle passe sous le capteur. Le signal qu'on observe ressemble à ce que peuvent observer les scientifiques avec des sismomètres.
-  avec le signal de la vibration affiché à l'écran on peut également observer que le signal arrive très peu de temps après avoir frappé sur la table: on voit bien qu'il s'agit là d'une onde qui se propage.

       L'image du signal enregistré par le capteur.         

On a marqué grâce à un curseur (1) l'instant où un volontaire tape sur la table. En (2) on observe le signal qui met un certain temps avant  d'arriver au capteur.

Ces ondes qui se propagent dans la table sont de même nature que les ondes qui circulent dans la Terre.
Nous allons maintenant revenir à la question que nous nous étions posée lors de la séance 6:
Il est impossible de creuser à plus de 20 km  de profondeur, et le centre de la Terre se situe à environ 6400 km de profondeur. Qu'est ce qui a donc  permis de comprendre comment était fait l'intérieur de la Terre?

On a commencé à répondre à cette question pendant la séance d'avant : ce sont les ondes qui proviennent des grands séismes qui permettent aux chercheurs de faire des déductions sur la structure de la Terre.

Pour comprendre cela nous avions commencé à voir un exemple simple avec des dessins. 

Il y  a certaines ondes sismiques qui se ne se propagent pas dans les liquides ( donc si elles rencontrent un liquide elles ne le traversent pas). Hors lors de grand séismes des ondes qui étaient  censées se propager d'un bout à l'autre de la Terre n'ont pas été enregistrées en certains points du globe. Les scientifiques ont en déduit que ces ondes avaient du être arrêtées par du liquide : on ainsi  découvert que le noyau était liquide.

Les dessins de Rayane et Kaci qui montrent des ondes qui se propagent dans la Terre mais qui sont arrêtés en certains endroits pas le noyau liquide.