Que se passe-t-il ?
Le souffle d’air qui jaillit du canon s’appelle un vortex plat. Un vortex est créé lorsque l’air sortant du trou au centre se déplace plus rapidement que l’air sortant autour du bord du trou. Le principe de Bernoulli stipule: « plus un flux d’air se déplace rapidement, plus sa pression est faible. »Comme l’air à l’intérieur du souffle se déplace plus rapidement qu’à l’extérieur du souffle, la pression vers l’intérieur qui en résulte est la force qui crée le tourbillon vers l’intérieur. Ce vortex généré retient la fumée dans les « anneaux ». »Finalement, le frottement de l’air élimine l’énergie stockée dans le vortex et l’anneau de fumée s’arrête. Les particules de poussière (ou de fumée) en suspension rendent visible le tourbillon de gaz et le motif du mouvement du gaz, comme le montre le canon à air.
Que se passe-t-il ?
Le souffle d’air qui jaillit du canon s’appelle un vortex plat. Un vortex est créé lorsque l’air sortant du trou au centre se déplace plus rapidement que l’air sortant autour du bord du trou. Le principe de Bernoulli stipule: « plus un flux d’air se déplace rapidement, plus sa pression est faible. »Comme l’air à l’intérieur du souffle se déplace plus rapidement qu’à l’extérieur du souffle, la pression vers l’intérieur qui en résulte est la force qui crée le tourbillon vers l’intérieur. Ce vortex généré retient la fumée dans les « anneaux ». »Finalement, le frottement de l’air élimine l’énergie stockée dans le vortex et l’anneau de fumée s’arrête. Les particules de poussière (ou de fumée) en suspension rendent visible le tourbillon de gaz et le motif du mouvement du gaz, comme le montre le canon à air.
Pourquoi est-ce important?
En plus d’être un tour amusant, le canon à air démontre comment les fluides (liquides et gaz) peuvent se déplacer de manière unique en raison de leurs propriétés physiques. Un vortex est un motif circulaire de mouvement de particules qui peut se produire dans une variété de gaz et de liquides turbulents différents. Les anneaux de vortex peuvent être formés lorsqu’un objet solide se déplace ou tombe très rapidement à travers un fluide. Les hélices d’hélicoptère en rotation peuvent parfois créer un vortex dangereux qui rend la direction et les manœuvres de l’hélicoptère difficiles. Des tourbillons peuvent également se produire lorsqu’un gaz est poussé à travers un liquide, comme on l’observe dans les anneaux de bulles que font les dauphins ou les plongeurs lorsqu’ils soufflent de l’air sous l’eau. Il y a même des anneaux de vortex qui se forment dans le sang du cœur humain lorsque le sang est pompé à travers les valves cardiaques.
Pourquoi est-ce important?
En plus d’être un tour amusant, le canon à air démontre comment les fluides (liquides et gaz) peuvent se déplacer de manière unique en raison de leurs propriétés physiques. Un vortex est un motif circulaire de mouvement de particules qui peut se produire dans une variété de gaz et de liquides turbulents différents. Les anneaux de vortex peuvent être formés lorsqu’un objet solide se déplace ou tombe très rapidement à travers un fluide. Les hélices d’hélicoptère en rotation peuvent parfois créer un vortex dangereux qui rend la direction et les manœuvres de l’hélicoptère difficiles. Des tourbillons peuvent également se produire lorsqu’un gaz est poussé à travers un liquide, comme on l’observe dans les anneaux de bulles que font les dauphins ou les plongeurs lorsqu’ils soufflent de l’air sous l’eau. Il y a même des anneaux de vortex qui se forment dans le sang du cœur humain lorsque le sang est pompé à travers les valves cardiaques.
Étudier plus avant
- Regarder le mouvement de l’eau: mettez soigneusement une goutte de colorant alimentaire dans un grand verre d’eau et observez attentivement. Que remarquez-vous?
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources Parlons sciences:
- Qu’est-ce que la turbulence de l’air? (STEM dans son contexte) – Découvrez la science derrière les quatre principales causes de turbulence.
- Pourquoi curveballs courbe-t-il? (STEM en contexte) – L’équation de Bernoulli est essentielle pour comprendre pourquoi curveballs courbe.
Étudiez plus loin
- Regardez le mouvement de l’eau: mettez soigneusement une goutte de colorant alimentaire dans un grand verre d’eau et observez attentivement. Que remarquez-vous?