Coriolis
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Le mytheHop,Hop, Hop. Je vous vois tout excité là. Vous vous dites.

La réponse est claire et martelée sur pas mal de sites. Cela marche THEORIQUEMENT seulement, je veux dire sur le papier !
En effet, en pratique la force de Coriolis est si faible que la moindre condition initiale risque de bien plus influencer le résultat : lavabo non symétrique, eau pas parfaitement immobile au départ et j'en passe.
Pour visualiser, verser simplement un peu d'encre de stylo dans un lavabo.

Faîtes aussi l'expérience de tourner votre main dans l'eau dans un sens défini puis de laisser reposer quelques minutes : mettez quelques gouttes d'encre et vider ! Vous verrez que l'eau tourne dans le sens qui correspond à celui que vous aviez favorisé avec votre main.

Soyons honnête : démontrer la rotation de la terre avec un pendule, c'est très joli mais vous conviendrez que c'est assez lourdingue.

Il faut une grande hauteur de plafond et une lourde masse déjà. Ensuite, il faut entretenir le mouvement.

Par ailleurs, s'il est facile de comprendre le fonctionnement aux poles car le plan du pendule reste fixe par rapport à des étoiles lointaines, ailleurs, c'est une assez grande prise de tête, on l'a vu.

Foucault a eu conscience de ces limitations (lui-même avait eu du mal à faire l'expérience dans sa cave). Il a donc cherché un autre moyen et a "ré-inventé" le gyroscope : une lourde masse en rotation qui, si on limite les frottements, va bien pointer vers des étoiles lointaines quelle que soit la latitude d'observation. Là encore, ce n'est pas génial car il faut que le gyroscope tourne suffisamment longtemps sans perturber son axe de rotation.

Voilà qu'un ingénieur du nom de Perrot a, en 1859, trouvé une autre méthode : vider un bassin en son centre et laisser flotter des petites "bouées" à la surface de l'eau pour observer le sens de la déviation (voir Livre parlant de l'expérience de Perrot pour voir la terre tourner et encore mieux le compte-rendu de l'académie des sciences , page 637 et 638).

Remarquons qu'il faut laisser que le bassin soit "nickel", très bien positionné à l'horizontal et qu'il faut l'eau reposer longtemps afin qu'il n'y ait pas de perturbations.

Des spécialistes en météorologie ont tenté de reproduire l'expérience et on voit bien que cela ne marche pas à tous les coups expérience du MIT : vider l'évier et "force" de Coriolis (on peut enregistrer une tendance statistique)

Voir également les calculs concernant cette expérience (page 42).

Le pire est donc de faire la démonstration des deux côtés de l'équateur (vidéo ci-contre) : l'effet Coriolis est d'une valeur si ridicule …

ExemplesQuelques autres exemples et ajouts dans ce chapitre.
Et oui, il y a plein de choses à dire sur "l'effet Coriolis".

STATION ORBITALE :  Cassons un mythe de plus !
Vous avez sûrement déjà vu la station orbitale dans le film "2001 l'odyssée de l'espace" de Kubrick ?(l'idée a été reprise dans d'autres films plus récents).

L'origine de cette idée est issue du cerveau du célèbre ingénieur allemand Von Braun (lien Wikipédia, pop-up en français) qui a été récupéré par les américains à la fin de la seconde guerre mondiale et qui a fait grandement progresser la NASA dans la construction de fusées: ce lien vous donnera plus de détails (en anglais).

Dans ce type de station (ou vaisseau spatial), une partie de la structure est en rotation (un tore dans "2001").
Il est clair que Von Braun a vu juste pour simuler la gravité par la force centrifuge mais il a oublié l'effet de Coriolis.

Encore une fois, cet effet est normalement très faible à notre échelle humaine sur Terre vu le diamètre et la vitesse angulaire de la rotation de la Terre. Seulement, dans le cas d'une station qui tournerait rapidement pour simuler la gravité, l'effet Coriolis va être multiplié par plusieurs milliers.

Du coup, il est impossible pour vous de faire tourner une machine à laver à bord sans qu'elle  explose ! (et toute autre machine tournante).

Pour ceux qui se disent :

On leur répondra par la négative : l'effet peut avoir des conséquences dramatiques ici. C'est le changement permanent d'inertie qui est en cause en fait ( dans un référentiel galiléen ou absolu dans l'espace) ; il vaut mieux encore une fois ne pas parler de force de Coriolis (tel que vu dans le référentiel non-galiléen de la personne qui se tient dans la station).

Par exemple, imaginez un instant que vous vous trouvez dans cette station orbitale en rotation rapide et que vous souhaitiez prendre quelque chose sur une étagère devant vous et en hauteur.

la valeur de la vitesse de translation tangentielle de l'étagère n'est pas tout à fait la même que la votre et que votre bras au départ le long du corps (différence de rayon entre le départ et l'arrivée de votre bras).

 “ J'AI LA NAUSEE… ”
(Sartre)

Sans entraînement pour compenser ou sans procéder suffisamment lentement, vous risquez tout simplement de rater votre but (alors même que vous l'avez visé du regard en permanence) !

Des expériences dans des chambres en rotation ont été réalisées : à partir d'une certaine vitesse et distance à l'axe, toute orientation de la tête qui ne se fait pas selon l'axe de rotation de la chambre se traduit par des illusions et nausées.

Pour éliminer ces nausées, il faut que la station ait un diamètre minimal de 100 mètres.

Tout objet tombant du plafond serait irrémédiablement dévié pour le passager de la station.

Vous pouvez consulter lien pour de larges détails et pour voir également les photos en bas de page montrant comment le lieu se "transforme".

Dans cet autre lien, l'auteur imagine le cas de la station orbitale type "2001" : la navette arrive et se entre dans le hangar centre de la station.

Ensuite, les passagers prennent l'ascenseur pour rejoindre la "roue" : les sensations et effets que subiront les passagers durant le déplacement de l'ascenseur (accélération-vitesse constante-décélération) vont être très "curieuses"…

Et même pour les cosmonautes leurs mouvements seraient gênés et ils seraient contraints de se mouvoir très lentement.

LA LUNE :  Commencons par une question intéressante.

On peut croire à tort que la lune ne tourne pas car elle nous montre toujours la même face.

Cependant, si elle nous montre la même face, c'est justement qu'elle tourne … à la même vitesse angulaire que celle correspondant au bouclage d'une orbite autour de la Terre (presqu'un mois). Donc l'effet Coriolis est beaucoup plus faible mais présent et si un pendule est suspendu dans une pièce (qui ne soit pas à l'équateur de la lune), il va bien voir son plan d'oscillation se modifier.

Pour un astronaute regardant le pendule aux poles, la rotation mettra donc un peu plus de 27 jours.

Remarquez au passage que si la lune ne tournait pas, en toute rigueur, il y aurait quand même une déviation extrêmement légère en raison de l'orbite autour de la Terre et cela même à l'équateur (faites des dessins de quelqu'un qui tire en l'air) mais on ne peut pas la qualifier de Coriolis.

GOLF :   Avant de finir, remarquez que l'effet Coriolis peut ressurgir à des moments inattendus.

Ainsi, vous avez peut-être déjà vu ces images horribles où un golfeur réussit un put formidable et la balle ressort du trou après quelques tours ! ? ! ?

Et bien des physiciens se sont penchés sur le phénomène.

L'un d'entre eux accuse directement l'effet Coriolis.

Vous voulez en savoir davantage ? : allez à la » » » » page suivante