Exploitation des résultats de l'expérience
Après avoir réalisé les vidéos, nous avons utilisé le logiciel de pointage Aviméca afin de mesurer image par image l'emplacement des sommets des tours.
Capture d'écran du logiciel de pointage Aviméca. On voit ici le repère choisi. Chaque croix blanche représente l'emplacement du sommet de la tour à une image donnée.
Nous avons ensuite exporté les données vers un tableur afin de tracer les graphiques correspondants. Le fichier contenant les données et les graphiques se trouve ci-dessous :
Les graphiques ci-dessous correspondent chacun à une des quatre vidéos :
Sur ces quatre graphiques est représentée l'abscisse des points correspondant aux tours, selon le repère défini sur Aviméca (voir plus haut), en fonction du temps de la vidéo. Les tours ne bougeant que sur l'abscisse, l'ordonnée des points est donc ici inutile. L'unité des abscisses est le centimètre car nous avons utilisé cette échelle, mesurée sur la maquette :
Cette barre de métal centrale qui soutient la structure de la maquette est à peu près à la même hauteur que les sommets des tours. Mais ceux-ci changent de hauteur en bougeant. Les mesures relevées ne sont donc pas vraiment des centimètres et servent uniquement de point de comparaison entre elles ou d'ordre d'idée. Nous avons de plus calculé l'étendue de chaque série d'abscisses et le rapport des deux étendues de chaque graphique.
1 - Comparaison des hauteurs d'amortisseur
On observe sur ce graphique que les deux tours ont des mouvements similaires jusqu'à 6 secondes, bien que la tour avec l'amortisseur bas ait une amplitude de mouvement légèrement supérieure. Après 6 secondes, la tour avec amortisseur bas bouge beaucoup moins, alors que l'autre ne réduit pas ses mouvements. L'étendue de la tour avec amortisseur haut est de 6,58 cm contre 7,6 cm pour l'autre. L'amortisseur bas est donc légèrement moins efficace et plus loin de la réalité selon le calcul réalisé précédemment.
2 - Amortisseur haut
On voit sur ce graphique que les déplacements de la tour comportant l'amortisseur sont nettements moins grands, et ce sur toute la durée de l'expérience. En effet, l'étendue de la tour témoin est de 16,06 cm contre 7,64 cm pour celle possédant l'amortisseur, ce qui est 2,102 fois plus grand. L'amortisseur réduit ici les mouvements de 52,428 % (en se basant uniquement sur les étendues). L'amortisseur joue donc bien son rôle en diminuant de moitié les mouvements.
3 - Amortissseur bas
Le graphique ressemble globalement au précédent : la tour avec amortisseur bouge beaucoup moins que l'autre, avec une étendue de 7,24 cm contre 15,96 cm pour le témoin. Le témoin a donc une étendue 2,204 fois plus élevée que la tour avec amortisseur. L'amortisseur réduit les mouvements de 54,637 % et donc remplit bien sa fonction.
4 - Mouvements amples
On voit sur ce graphique que les mouvements de la tour avec l'amortisseur sont très largement supérieurs à ceux du témoin. En effet, l'étendue du témoin est 4,84 cm alors que la tour comportant l'amortisseur atteint 17,32 cm, ce qui est 3,579 fois plus élevé. Dans cette expérience, l'amortisseur augmente de 257,851 % les mouvements.
Tous les autres paramètres de l'expérience étant identiques avec la 2, cela est forcément dû à l'amplitude des secousses. Nous pensons que lorsque des secousses rapides sont exercées sur la maquette, ce qui modélise mieux un séisme, l'amortisseur n'a "pas le temps" de bouger dans le même sens que les secousses et donc a des mouvements inverses qui amortissent les secousses pour toute la tour. Lorsque les mouvements sont plus amples, l'amortisseur a le temps de changer de sens à chaque secousse et donc bouge dans le même sens que les secousses, ce qui amplifie les mouvements, commme on le voit sur le graphique ci-dessus.
Synthèse
Ce graphique représente pour chaque expérience l'étendue de mouvement de chaque tour, ce qui permet d'avoir une idée des déplacements en général. Les observations précédentes sont confirmées : les deux hauteurs d'amortisseur ont une efficacité similaire et l'amortisseur réduit grandement les mouvements des tours, sauf dans le cas de secousses amples - mais ce cas ne correspond pas à un séisme réel.
