Lundi 3 mai 2010 à 8:11

Sciences et techniques

Quand j’étais petit gosse, je m’étais passionné pour Jules Vernes et ses romans, qui n'intéressent plus les jeunes aujourd’hui car la science a fait trop de progrès.
    Une aventure m’avait frappée dans un de ses romans Michel Strogoff, qui lorsqu’on lui passe devant les yeux pour le torturer et le mettre hors d’état de remplir sa mission, la lame d’un sabre chauffée au rouge, est sauvé de l’aveuglement grâce aux larmes qui lui viennent en pensant à sa mère… Mon grand père m’avait expliqué que la vaporisation progressive des gouttes de larmes avaient suffisamment fait baisser la température au niveau de la cornée et que c’était peut être possible (à condition qu’on ne laisse que très peu longtemps  le sabre devant les yeux).

http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/calefaction.jpg

    Comme sans doute vous tous, j’ai mis sur la cuisinière très chaude de ma mère des gouttes d’eau (aujourd’hui sur une plaque électrique). et elle se met à tourner sur elle même et à se promener presque sans frottements, comme un aéroglisseur sur le coussin de vapeur qu’elle produit et si on arrive à la piéger, il est possible d’observer des vibrations dans la goutte, qui lui donnent des formes spectaculaires.
    Et quand deux gouttes se rencontrent, soit elles rebondissent, soit elles fusionnent et la goutte formée entame une ronde sur elle même.
    J’ai même fait la bêtise au lycée de mettre sur une plaque de métal une goutte d’azote liquide, ce qui, compte tenu de la différence de température encore plus grande, est encore plus spectaculaire.
    Ce phénomène, peut être le savez vous, s’appelle la “caléfaction”  (du latin calefacere : chauffer).
    J’avoue que, dans ma jeunesse j’aurais aimé avoir des explications sur ces phénomènes.

    Je pense vous avoir dit, sur ce blog, qu’une de mes “petites filles virtuelles” que je connais depuis plus de cinq ans, après avoir énormément travaillé, est entrée l’an dernier dans un très bon rang, à l’Ecole Normale Supérieure de la rue d’Ulm, l’école scientifique la plus difficile à intégrer.
    Et son fiancé y a même été reçu premier !
    Ils me parlent de leurs travaux et j’aime les suivre, même si je ne comprends pas toujours tout, car les sciences ont évolué et mes études datent d’il y a 60 ans !

    Il y a dans cette école des travaux pratiques extraordinaires.
    Vous avez une semaine seulement pour les faire et il vous faut choisir un sujet peu connu et  absolument apporter quelque chose de plus, de nouveau.
    Bien sûr vous choisissez à l’avance, vous réfléchissez à ce que vous allez faire, vous rassemblez le matériel nécessaire, vous pouvez faire des calculs théoriques.
    Mais faire du nouveau sur un sujet pointu en 5 jours, c’est extrêmement difficile.
    Bien sûr on ne trouvera pas des choses révolutionnaires en 5 jours et cela ne servira pas pratiquement beaucoup. Mais ce n’est pas le but : l’objectif est de vous former à la recherche et pas à chercher, mais à trouver.    
    Il faut essayer de faire une théorie, de prévoir les résultats de ses expériences, puis de les réaliser, de critiquer les modes opératoires, les hypothèses et approximations faites, d’apprécier la précision des mesures par des calculs d’erreurs et d’en tirer des conclusions sur l’explication et les lois des phénomènes        
   Et j’ai trouvé cela passionnant.

    Pour l’un de leurs TP ils avaient choisi d’étudier ce phénomène de caléfaction.
       
    Ils filmaient avec une caméra des gouttes de diverses dimensions en mouvement, mesuraient  la décroissance de leur diamètre par évaporation ainsi que l’épaisseur de la couche de vapeur.
    Ils ont étudié le rebond sur des parois ou les chocs des gouttes entre elles et ils les ont même mises sur une plaque vibrante.
    Je ne vais pas vous entraîner dans leurs calculs et leurs expériences rassurez vous.
    Juste quelques photos :

http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/goutte.jpghttp://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/crepe.jpg















    Ils ont montré que les petites gouttes étaient presque sphériques, alors que les gouttes plus grosses prenaient la forme aplatie d’une galette presque circulaire, et d’épaisseur presque constante.
    Et sur la plaque vibrante les petites gouttes sphériques prennent la forme d’étoiles dont le nombre de branches est d’autant plus grand que la goutte est plus importante tandis que les grosses gouttes galettes ont des bords dentelés et une surface rugueuse comme sur la figure ci-dessous.

http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/calefaction-copie-1.jpghttp://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/Telerama30002.jpghttp://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/Telerama30001-copie-1.jpg
   
  







 

    J’ai assez bien compris leur étude physique et mathématique et au fond, ils ont réalisé une de mes aspirations d’ado : comprendre la caléfaction des gouttes d’eau que je m’amusais à faire danser sur la cuisinière de maman, qui n’était pas très contente de ce jeu, car elle avait peur que je me brûle !
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