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wiki:projets:impact_lu3sv602:test

Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

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wiki:projets:impact_lu3sv602:test [2021/05/21 00:14]
Matthias Rudeanu 		wiki:projets:impact_lu3sv602:test [2021/05/21 00:39] (Version actuelle)
Matthias Rudeanu
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 |            ^ Diamètre (mm) ^ Masse(g)  ^ Volume (m³) ^ masse volumique (kg.m³)                               ^ |            ^ Diamètre (mm) ^ Masse(g)  ^ Volume (m³) ^ masse volumique (kg.m³)                               ^
-^ Verre1    | 35,27 | 57,5  | 2,2972856581687E-05   | 2502,95385754668 | +^ Verre 1    | 12,21 | 2,4   |9,531E-7   | 2518,1 | 
-^ Verre2    | 33,55 | 48,7  | 1,97731652466884E-05  |2462,93395075714  | +^ Verre 2   | 16,33 | 5,7   |2,280E-06   | 2499,9 | 
-^ Verre3    | 24,61 | 19,7  | 7,804E-06  |2524,3  | +^ Verre 3    | 24,61 | 19,7  | 7,804E-06  |2524,3  | 
-^ Verre4    | 16,33 | 5,7   |2,280E-06   | 2499,9 | +^ Verre 4   | 33,55 | 48,7  | 1,97731652466884E-05  |2462,93395075714  | 
-^ Verre5    | 12,21 | 2,4   |9,531E-7   | 2518,1 | +^ Verre 5    | 35,27 | 57,5  | 2,2972856581687E-05   | 2502,95385754668 |
-^ Acier 3 | 30,0  | 110,3  | 1,414E-05  |7800,6  | +
-^ Acier 2 | 20,0  | 32,3 |4,189E-06  | 7710,7 |+
 ^ Acier 1 | 10,0  | 4,0  |5,236E-07   | 7639,4 | ^ Acier 1 | 10,0  | 4,0  |5,236E-07   | 7639,4 |
 +^ Acier 2 | 20,0  | 32,3 |4,189E-06  | 7710,7 |
 +^ Acier 3 | 30,0  | 110,3  | 1,414E-05  |7800,6  |
  
 Par ailleurs, nous avons réalisé nos lancers depuis les escaliers ouest de la tour 56 et est de la tour 66. Dans les deux cas, le point d’impact était situé au niveau -2. Nous avons donc mesuré, à l’aide d’un télémètre laser, la hauteur de chute de nos billes depuis les différents étages des escaliers :  Par ailleurs, nous avons réalisé nos lancers depuis les escaliers ouest de la tour 56 et est de la tour 66. Dans les deux cas, le point d’impact était situé au niveau -2. Nous avons donc mesuré, à l’aide d’un télémètre laser, la hauteur de chute de nos billes depuis les différents étages des escaliers : 
Ligne 56: Ligne 56:
 Étant donné que le paramètre que nous souhaitons faire varier d’une série de lancers à l’autre est la nature du substrat, nous décidons de choisir une hauteur et un type de bille fixe pour tous nos lancers à suivre. Ce choix a avant tout été dicté par nos disponibilités en matériel. Ne disposant que d’un bac d’une cinquantaine de centimètres de diamètres, nous avons choisi de réaliser nos lancers depuis le niveau 1 (14,10m) afin de limiter le risque de rater la cible. En ce qui concerne les projectiles, nous avons choisi les billes Acier 2, celles-ci étant plus denses que les billes en verre et les billes Acier 3 étant utilisées par l’autre groupe. Étant donné que le paramètre que nous souhaitons faire varier d’une série de lancers à l’autre est la nature du substrat, nous décidons de choisir une hauteur et un type de bille fixe pour tous nos lancers à suivre. Ce choix a avant tout été dicté par nos disponibilités en matériel. Ne disposant que d’un bac d’une cinquantaine de centimètres de diamètres, nous avons choisi de réaliser nos lancers depuis le niveau 1 (14,10m) afin de limiter le risque de rater la cible. En ce qui concerne les projectiles, nous avons choisi les billes Acier 2, celles-ci étant plus denses que les billes en verre et les billes Acier 3 étant utilisées par l’autre groupe.
 Ne disposant que d’un temps limité, nous avons choisi d’expérimenter des substrats significativement différents les uns des autres. Le but étant de poser les bases pour nos lancers chiffrés. Nous avons ainsi réalisé quatre séries de lancers avec différents substrats : Ne disposant que d’un temps limité, nous avons choisi d’expérimenter des substrats significativement différents les uns des autres. Le but étant de poser les bases pour nos lancers chiffrés. Nous avons ainsi réalisé quatre séries de lancers avec différents substrats :
 +
   * – série 1 : 7,5kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (83,3%) et 1,5kg de farine (16,7%),   * – série 1 : 7,5kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (83,3%) et 1,5kg de farine (16,7%),
   * – série 2 : 7,5kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (83,3%), 1,5kg de farine (16,7%) et deux briques placées l’une contre l’autre à environ 2cm de la surface du sable,   * – série 2 : 7,5kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (83,3%), 1,5kg de farine (16,7%) et deux briques placées l’une contre l’autre à environ 2cm de la surface du sable,
   * – série 3 : 10kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (100%),   * – série 3 : 10kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (100%),
   * – série 4 : 10kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (90,9%) et 1kg d’eau du robinet (9,1%).   * – série 4 : 10kg de sable quartz 0,1 à 0,5mm (90,9%) et 1kg d’eau du robinet (9,1%).
 +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:figure_1_-_serie_1_lancer_5_ralenti_8_fois.mp4 |}}
   * Figure 1. Impact n°5 de la série 1, ralenti huit fois.   * Figure 1. Impact n°5 de la série 1, ralenti huit fois.
-  * Figure 2. Impact n°5 de la série 2, ralenti huit fois. +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:figure_2_-_serie_2_lancer_5_ralenti_8_fois.mp4 |}} 
-  * Figure 3. Impact n°5 de la série 3, ralenti huit fois.+ 
 +  * **Figure 2.** Impact n°5 de la série 2, ralenti huit fois. 
 +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:figure_3_-_serie_3_lancer_5_ralenti_8_fois.mp4 |}} 
 + 
 +  * **Figure 3.** Impact n°5 de la série 3, ralenti huit fois. 
 +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:figure_4_-_serie_4_lancer_1_ralenti_8_fois.mp4 |}} 
   * Figure 4. Impact n°1 de la série 4, ralenti huit fois.   * Figure 4. Impact n°1 de la série 4, ralenti huit fois.
 +
 +
 Entre les deux premières séries, on observe une augmentation de la taille des cratères et de la distance parcourue par les éjectas. Dans le cas de la série 2, le but était initialement de simuler une ligne de faille ; nous voulions vérifier s’il était possible de modéliser des cratères polygonaux, comme décrits dans Öhman et al. 2008. Nous n’avons pas réussi à modéliser ces polygones, mais nous avons mis en évidence un autre phénomène : l’onde de choc liée à l’impact s’est réfléchie à la surface des briques, plus denses, amplifiant ainsi l’éjection du sable. Nous pouvons comparer ce phénomène à la superposition de la croûte terrestre sur le manteau, sur la Terre ou la Lune, ou à celle du régolithe sur la surface rocheuse de la Lune par exemple. Le second cas est peut-être plus proche de nos observations, puisqu’il s’agit d’échelles relativement réduites (sur la Lune, on compte une épaisseur moyenne de régolithe de 3 à 8m) et que le régolithe, tout comme notre sable, n’est pas induré. Entre les deux premières séries, on observe une augmentation de la taille des cratères et de la distance parcourue par les éjectas. Dans le cas de la série 2, le but était initialement de simuler une ligne de faille ; nous voulions vérifier s’il était possible de modéliser des cratères polygonaux, comme décrits dans Öhman et al. 2008. Nous n’avons pas réussi à modéliser ces polygones, mais nous avons mis en évidence un autre phénomène : l’onde de choc liée à l’impact s’est réfléchie à la surface des briques, plus denses, amplifiant ainsi l’éjection du sable. Nous pouvons comparer ce phénomène à la superposition de la croûte terrestre sur le manteau, sur la Terre ou la Lune, ou à celle du régolithe sur la surface rocheuse de la Lune par exemple. Le second cas est peut-être plus proche de nos observations, puisqu’il s’agit d’échelles relativement réduites (sur la Lune, on compte une épaisseur moyenne de régolithe de 3 à 8m) et que le régolithe, tout comme notre sable, n’est pas induré.
 \\ \\
Ligne 90: Ligne 100:
 ^ Diamètre crête à crête prédit (mm) | 5 | 6 | 7 | 8 | ^ Diamètre crête à crête prédit (mm) | 5 | 6 | 7 | 8 |
 ^ Distance maximale parcourue par les éjectas (mm) | 5 | 6 | 7 | 8 | ^ Distance maximale parcourue par les éjectas (mm) | 5 | 6 | 7 | 8 |
 +**Tableau 3**. Détail des quatre dernières séries de lancers.
 +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:impact_figure_5.png?nolink&800 |}}
 +**Figure 5.** Diamètre du cratère en fonction de la masse volumique du substrat.
 +
 +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:impact_figure_6.png?nolink&800 |}}
 +**Figure 6.** Distance maximale parcourue par les éjectas en fonction de la masse volumique du
 +substrat.
 +
 +
 +**Figure 7**. Diamètre du cratère en fonction de la distance maximale parcourue par les éjectas.
 +\\
 +Nous décidons de réaliser une régression linéaire de Y (Dfr observé (mm)) en X (masse volumique
 +du substrat (kg.m-3)) :
 +{{ :wiki:projets:impact_lu3sv602:impact_equa.png?nolink&400 |}}
 +
  
 ===Discussion=== ===Discussion===
Ligne 103: Ligne 128:
 décimétrique. Il nous manque donc vraisemblablement certains paramètres afin de prédire décimétrique. Il nous manque donc vraisemblablement certains paramètres afin de prédire
 efficacement nos Dfr, quelle que soit l’échelle. efficacement nos Dfr, quelle que soit l’échelle.
 +\\
 Par ailleurs, nous notons que la distance maximale parcourue par les éjectas mesurée pour la série Par ailleurs, nous notons que la distance maximale parcourue par les éjectas mesurée pour la série
 8 est quelque peu extrême. En effet, elle semble plus élevée que ce à quoi on s’attendrait et dénote 8 est quelque peu extrême. En effet, elle semble plus élevée que ce à quoi on s’attendrait et dénote
-des autres mesures dans les Figures 6 et 7. Ainsi, d’après la Figure 6, en mettant de côté cette +des autres mesures dans les Figures 6 et 7. Ainsi, d’après la Figure 6, en mettant de côté cette dernière valeur, on obtient également une relation inverse potentiellement linéaire entre la
-0 +
-10 +
-20 +
-30 +
-40 +
-50 +
-60 +
-70 +
-80 +
-90 +
-0 20 40 60 80 100 120 140 +
-Diamètre crête à crête des cratères +
-(mm) +
-Distance maximale parcourue par les éjectas (mm) +
-dernière valeur, on obtient également une relation inverse potentiellement linéaire entre la+
 distance maximale parcourue par les éjectas et la masse volumique du substrat. distance maximale parcourue par les éjectas et la masse volumique du substrat.
 +\\
 En ce qui concerne la composition de notre substrat, essentiellement siliceux, elle se rapproche En ce qui concerne la composition de notre substrat, essentiellement siliceux, elle se rapproche
 davantage de la croûte terrestre (du moins continentale) que des surfaces lunaires ou martiennes. davantage de la croûte terrestre (du moins continentale) que des surfaces lunaires ou martiennes.
Ligne 170: Ligne 182:
 une fois vos vidéos ralenties, nous vous conseillons d’utiliser une caméra haute vitesse. une fois vos vidéos ralenties, nous vous conseillons d’utiliser une caméra haute vitesse.
  
 +===Remerciements===
 +Nous tenons à remercier tout particulièrement Loïc Labrousse (directeur adjoint de l’ISTeP,
 +Sorbonne Université) et Pierre Thery (responsable de la plateforme expérimentale de la licence
 +Géosciences, Sorbonne Université) pour leur aide théorique et matérielle dans la réalisation de
 +ce projet.
 +Nous souhaitons également remercier Clémence Allietta (étudiante à l’École Nationale de
 +l’Aviation Civile) pour avoir partagé avec nous ses connaissances en physique.
 +
 +===Bibliographie===
 +FAURE, Gunter et MENSING, Teresa M., 2007. Introduction to Planetary Science, The
 +Geological Perspective. Springer. ISBN-13 978-1-4020-5233-0.
 +\\
 +PIKE, Richard J., 1977. Size-dependence in the shape of fresh impact craters on the Moon. Impact
 +and explosion cratering: Planetary and terrestrial implications; Proceedings of the Symposium on
 +Planetary Cratering Mechanics, Flagstaff, Ariz., September 13-17, 1976. (A78-44030 19-91)
 +New York, Pergamon Press, Inc., 1977, p. 489-509.
 +\\
 +O’KEEFE, John D. et AHRENS, Thomas J., 1993. Planetary Cratering Mechanics. Journal of
 +Geophysical Research. September 5, 1993. Vol 98, No E9, pp 17011-17028. DOI
 +https://doi.org/10.1029/93JE01330.
 +UEHARA, J. S., AMBROSO, M. A., OJHA, R. P. et DURIAN, D. J., 2003. Low-Speed Impact
 +Craters in Loose Granular Media. Physical Review Letters. May 16, 2003. Vol 90, No 19, pp
 +194301-1-194301-4. DOI 10.1103/PhysRevLett.90.194301.
 +\\
 +ÖHMAN, T., AITTOLA, M., KOSTAMA, V.-P., RAITALA, J. et KORTENIEMI, J., 2008.
 +//Polygonal impact craters in Argyre region, Mars: Implications for geology and cratering
 +mechanics.// Meteoritics & Planetary Science. April 15, 2008. Vol 43, No 10, pp 1605-1628. DOI
 +https://doi.org/10.1111/j.1945-5100.2008.tb00632.x.
  
 MARCUS, Robert, MELOSH, H. J. et COLLINS, Gareth, 2004. //Web-based Program for Calculating Effects of an Earth Impact//. Lunar and Planetary Science XXXV. March 15-19, 2004. Abstract No 1360. MARCUS, Robert, MELOSH, H. J. et COLLINS, Gareth, 2004. //Web-based Program for Calculating Effects of an Earth Impact//. Lunar and Planetary Science XXXV. March 15-19, 2004. Abstract No 1360.
wiki/projets/impact_lu3sv602/test.1621556077.txt.gz · Dernière modification: 2021/05/21 00:14 de Matthias Rudeanu

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