gov-civil-vilareal.ptSoufflant des ronds de fumée carrés
>Mon amie Dianna Cowern — alias PhysiqueFille — est un communicateur scientifique qui fait de merveilleuses vidéos démontrant des phénomènes physiques intéressants. Parfois, ce sont des casse-tête simples mais déroutants, comme ce qui arrive au niveau de l'eau si vous jetez une pierre d'un bateau, ou pourquoi un miroir s'inverse à gauche et à droite mais pas de haut en bas (indice : c'est parce que ça ne marche pas non plus).
Et parfois, ils traitent de sujets beaucoup plus complexes, comme tourbillons dans les piscines (sérieusement, regardez celui-là). Les vortex sont des fluides en rotation, qui comprennent à la fois des liquides et des gaz - tout ce qui peut s'écouler - et la physique derrière les fluides en mouvement, appelée hydrodynamique, est extrêmement complexe. C'est l'un des sujets les plus complexes de la physique (ajoutez-y du magnétisme et regardez la tête des physiciens exploser).
Mais ce qui est étrange, c'est que la complexité se drape parfois dans une simplicité trompeuse. Par exemple, vous avez vu de l'eau couler dans un drain un million de fois, ou des vidéos accélérées d'ouragans depuis l'espace. Ce sont des tourbillons, et ils ne semblent pas si compliqués, non ? Ouais non. Ils sont ridiculement difficiles à comprendre mathématiquement.
Et cela m'amène à une merveilleuse vidéo que Dianna vient de sortir sur les ronds de fumée. Il existe un dispositif assez simple, appelé canon à vortex, qui peut systématiquement souffler des tourbillons d'air, et si vous ajoutez un peu de fumée, vous obtenez, eh bien, des ronds de fumée. Leur mouvement est déjà assez compliqué, mais alors elle (et la communicatrice mathématique Grant Sanderson de 3Blue1Brown ) l'a rendu encore Suite alors. Ils posent une question assez intéressante :
Que se passe-t-il si vous placez une ouverture carrée sur le canon ? Que deviennent les ronds de fumée ?
OK, d'abord, réfléchis-y une seconde. Puis voir la vidéo . La réponse est extrêmement cool:
Comme vous pouvez le voir dans sa vidéo, les choses du monde réel sont bien plus compliquées que les explications simples que je donne ici, surtout lorsque vous lancez des turbulences (ce qui est ridiculement compliqué), des changements dans l'air devant le ring ( comme la densité, le mouvement, la température, etc.) et les imperfections de l'ouverture du canon vortex. Et cela me fait me demander : obtiendriez-vous des anneaux plus cohérents et plus durables si vous souffriez des anneaux d'air chaud dans l'air ambiant froid ou du froid dans le chaud ? Et si vous utilisiez de l'air beaucoup plus dense (comme, disons Hexafluorure de soufre , et oh mon oui fais tu veux cliquer sur ce lien ) ou de l'air plus léger (comme l'hélium) ?
Évidemment, j'ai besoin d'un canon vortex. Et l'accès à un labo de chimie. Et un bon appareil photo. Et plus de cerveaux dans le mélange.
Hum, Diane ? Envoyez-moi une ligne ! J'ai une idée…
