Lorsqu'un fluide fuit vers l'égout, le vortex (tourbillon creux dans un fluide d'écoulement) sera dextrogyre (dans le sens des auiguilles d'une montre) ou sénestrogyre (vers la gauche) selon qu'on se trouve dans l'hémisphère nord ou sud.
Je crois que c'est selon la forme du récipient qui se vide.
Qu'en pensez-vous?
2006-12-03 11:40:32 · 8 réponses · demandé par profa60 5 dans Sciences et mathématiques ➔ Physique
Question:
Est-ce que l'eau de mon bain va se vider différemment selon qu'on est dans l'hémisphère Nord ou l'hémisphère Sud?
Réponse:
Non. L'effet existe, mais est beaucoup trop faible pour être significatif quand on retire la bonde de la baignoire.
Explications complémentaires
A cause de la rotation de la Terre, un fluide qui coule le long de la surface de la Terre subit une accélération "de Coriolis", accélération perpendiculaire à sa vitesse. Dans l'hémisphère Nord l'accélération de Coriolis fait tourner les cyclones dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre; toutefois, dans l'hémisphère Sud, les cyclones tournent dans le sens des aiguilles d'une montre car alors l'accélération de Coriolis est dirigée dans l'autre sens. Cet effet météorologique à grande échelle est à l'origine de l'hypothèse que le tourbillon à petite échelle qu'on aperçoit en retirant la bonde de la baignoire tourne dans un sens dans l'hémisphère Nord, et dans l'autre dans l'hémisphère Sud.
Mais cet effet est très faible dans le cas des mouvements de fluide dans une baignoire. L'ordre de grandeur de l'accélération de Coriolis peut être estimé par la valeur du "nombre de Rossby" (1) (voir ci-dessous). L'effet de l'accélération de Coriolis sur le tourbillon de votre baignoire est FAIBLE. Pour détecter son effet dans votre baignoire, il vous faudrait partir et attendre jusqu'à ce que le mouvement de l'eau soit plus lent qu'une rotation par jour. Ceci nécessiterait de supprimer les courants thermiques, les vibrations, et toute autre source de bruit. Dans de telles conditions, jamais atteintes dans une maison courante, vous POURRIEZ observer un effet. Pour comprendre le casse-tête qu'est l'observation de l'effet, lire la référence ci-dessous. Des expériences ont été menées dans l'hémisphère Nord comme dans l'hémisphère Sud pour vérifier que dans des conditions draconiennes bien contrôlées, les baignoires se vident sans des sens opposés à cause de l'accélération de Coriolis due à la rotation de la Terre (2).
L'accélération de Coriolis devient significative si le nombre de Rossby, défini ci-dessous, est PETIT. Donc, supposons un nombre de Rossby égal à 0,1 et un tourbillon d'eau de diamètre 0,1 m. Le nombre de Rossby est défini par:
Nombre de Rossby = U/(2*L*w)
où U est la vitesse d'une particule de fluide, L la largeur de l'écoulement du fluide, et w la fréquence de rotation de la Terre (=1 rotation par jour). En unités SI la fréquence de rotation est de l'ordre de 10^-4 Hz, donc en résolvant l'équation ci-dessus on obtient que l'accélération de Coriolis dans la baignoire est significative pour des vitesses de fluide inférieures à 2*10^(-6) mètres/seconde. C'est une vitesse très petite pour un fluide. En quoi est-elle "petite"?
Et bien, on peut pousser l'analyse une étape plus loin et calculer un autre paramètre sans dimension, celui-là des plus connus, le nombre de Reynolds.
Nombre de Reynolds = L*U*masse volumique/viscosité
On fait l'hypothèse que les physiciens prennent leur bain dans de l'eau chaude dont la viscosité est de l'ordre de 0,005 poiseuilles, de masse volumique 1000 kg/m^3; le nombre de Reynolds vaut alors à peu près 4*10^(-2).
Maintenant, ce qui se passe à des nombres de Reynolds petits est différent de ce qui se passe à des nombres de Reynolds élevés. En particulier, aux petits nombres de Reynolds, la physique des fluides est dominée par le frottement et la diffusion, plus que par l'inertie: le temps que mettrait une particule de fluide pour parcourir une distance significative sous l'effet d'une accélération est plus élevé que le temps que met la particule à se désagréger par diffusion.
On a tenté d'expliquer par le même effet le sens de rotation de l'eau qui circule dans la cuvette des WC quand on tire la chasse, ce qui est évidemment une absurdité. Dans ce cas l'eau tourne dans le sens imposé par la direction du tuyau qui amène l'eau du réservoir à la cuvette!
2006-12-03 15:16:08 · answer #1 · answered by Peter M 1 · 3⤊ 0⤋
C'est faux.
j'étais en Patagonie. J'ai fait l'expérience
2006-12-04 01:52:54 · answer #2 · answered by riceau 7 · 1⤊ 0⤋
c'est a cause de la polarité pas de la forme du récipient!!!
2006-12-03 20:55:23 · answer #3 · answered by Bigbaddémon 2 · 1⤊ 0⤋
force de coriolis du a la rotation de la planete... rien a voir avec le recipient...
2006-12-03 20:33:18 · answer #4 · answered by brunyth 4 · 0⤊ 0⤋
Je suis dans l'hemisphère sud je vais donc pouvoir vous répondre dés que la pluie va apparaître (c'est une question d'heure il pleut souvent ici) Suspens!! Maintenant à vous de me dire votre sens si vous êtes l'hémisphère nord... Question pertinente!
2006-12-03 19:53:00 · answer #5 · answered by Poudre 2 · 0⤊ 0⤋
la forme du récipient n'y est pour rien.
... et pile sur l'équateur, ça se vide comment?...
2006-12-03 19:52:14 · answer #6 · answered by Le_bop_de_la_derniere_chance 3 · 0⤊ 0⤋
Exact, c'est dû à l'accélération de Coriolis.
On dit que les bateaux qui traversent l'équateur doivent couper l'eau pour éviter que les petits malins vident les réservoirs d'eau douce pour vérifier.
À l'équateur ça coule dans un sens ou l'autre, fifty-fifty.
2006-12-03 19:51:12 · answer #7 · answered by Louloute Ministre Désinformation 5 · 0⤊ 0⤋
C'est bel et bien une question de polarité. La forme du recipient n'y est pour rien.
2006-12-03 19:44:15 · answer #8 · answered by Wesker 6 · 0⤊ 0⤋