Comment construire un pistolet de ping-pong supersonique

S'il y a une chose qui ne va pas avec les pistolets Ping Pong, c'est qu'ils ne peuvent pas tirer leurs munitions à des vitesses supersoniques. C'est du moins le sentiment de Mark French, ingénieur en mécanique à l'Université Purdue dans l'Indiana, et de ses étudiants diplômés Craig Zehrung et Jim Stratton.

Les performances désastreuses des armes de ping-pong ont forcé ces gars à prendre les choses en main. Aujourd'hui, ils dévoilent le fruit de leur travail sous la forme d'un pistolet sur mesure capable de lancer des balles de ping-pong à des vitesses de plus de 400 mètres par seconde. C'est à peu près Mach 1,2.

Leur conception est simple. Il se compose d'une chambre de pression scellée avec deux ou trois couches de Duck Tape. Lorsque la pression dépasse environ 620 kPa, le ruban éclate, permettant une onde de pression dans une buse spéciale et de là dans le canon où il propulse une balle de ping-pong.

La conception de la buse est importante car elle génère une onde de pression supersonique. Pour cela, French and co utilisent une buse dite de Laval, du nom de l'ingénieur suédois qui l'a inventée au 19ème siècle.

Une buse de Laval se compose d'un tube avec un pincement au milieu. Lorsque l'air pénètre dans la buse, il accélère au fur et à mesure qu'il est comprimé. Au pincement, le flux d'air correspond à la vitesse du son, puis devient supersonique lorsque le tube commence à se dilater.

Ce flux supersonique pénètre ensuite dans le canon du pistolet où il accélère une balle de ping-pong à des vitesses supersoniques.

French and co ont utilisé une caméra vidéo à haute vitesse pour mesurer la vitesse de la balle à sa sortie du canon. Ils disent avoir des preuves vidéo de vitesses supérieures à 400 mètres par seconde. C'est plus rapide qu'un F-16 volant à fond au niveau de la mer.

C'est un travail remarquable, sans aucun doute. Mais espérons que ces gars ne se tourneront jamais vers les distributeurs de dentifrice.

Réf : arxiv.org/abs/1301.5188 : Un pistolet de ping-pong supersonique

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