Comme des pierres, pourquoi certaines balles rebondissent sur l'eau

Un Waboba est une balle qui rebondit sur l'eau ( Washington avoir bo oncage ba ll, geddit ?). Cela le rend assez inhabituel puisqu'une expérience simple montrera que de nombreuses balles ne rebondissent pas sur l'eau. Et cela soulève une question intéressante : comment fonctionne le Waboba ?

Aujourd'hui, nous obtenons une réponse de Michael Wright de l'Université Brigham Young dans l'Utah et de quelques amis. Ces gars ont filmé la façon dont trois balles interagissent avec l'eau lorsqu'elles rebondissent.

Voici ce qu'ils ont trouvé. Une Superball, qui est solide et a donc une surface relativement petite pour sa masse, s'enfonce profondément dans l'eau, même lorsqu'elle frappe à un angle faible. Donc ça ne rebondit pas.

Une balle de raquette, en revanche, est creuse et a donc un rapport surface/masse plus important. Lorsqu'il est lancé à un angle peu profond, il ne pénètre que sur une petite distance dans l'eau, créant une dépression dans la surface à travers laquelle il retourne à la surface. Donc ça rebondit un peu.

Le Waboba est creux mais il est aussi mou et cela s'avère important. Lorsqu'il touche l'eau à un angle faible, il crée également une dépression en forme de bol. Mais parce qu'elle est molle, la balle s'aplatit en forme de disque lorsqu'elle frappe la surface, ce qui lui permet de faire un aquaplaning efficace sur toute la surface. Et l'angle de la dépression en forme de bol l'amène à se lancer dans les airs où la balle reprend sa forme, donnant l'impression qu'elle a rebondi.

Le processus est remarquablement similaire à la façon dont les pierres sautent sur l'eau, même si elles sont plus denses que le liquide. Un impact peu profond avec la surface de l'eau crée une dépression en forme de bol qui lance la pierre dans les airs lorsqu'elle sort.

Wright et co ont filmé tous ces effets dans une vidéo placée sur l'arXiv aujourd'hui, une autre entrée à cette année Galerie de mouvement fluide géré par la division de dynamique des fluides de l'American Physical Society.

Ce qui est impressionnant dans la vidéo, c'est la simplicité des expériences, dont beaucoup se déroulent sur un lac dans un parc local. Et pourtant, cela dément les difficultés que ces gars ont dû affronter. Ne vous y trompez pas, ce genre de travail est plus difficile qu'il n'y paraît. Mais alors, cela fait partie de l'art du cinéma.

Alors pourquoi cela pourrait-il être utile? Wright et ses collègues ne le disent pas dans leur vidéo, mais le fait que l'un des membres de l'équipe travaille avec le Naval Undersea Warfare Center de Newport pourrait offrir un indice.

Réf : arxiv.org/abs/1110.3989 : Sacrées Boules !
Vidéo haute résolution
Vidéo basse résolution

cacher