Une tornade dans deux bouteilles

Tu veux suivre les ouragans en temps réel ? Tu veux reproduire une tornade à la maison sans risques ? Cet article est pour toi.

Irma est passée et a fait d’énorme ravages. Mais alors que José est en train de s’enfuir vers l’Atlantique Nord, Maria fait parler d’elle et pourrait, dans quelques jours, fusionner avec José. Deux ouragans qui fusionnent, ça s’appelle « l’effet Fujiwara ».

Oui oui… Cette année est exceptionnelle en ce qui concerne la fréquence et l’intensité des ouragans avec, malheureusement, des effets dramatiques. Tu peux suivre, en direct, les vents à la surface de la terre et voir l’évolution des ouragans à l’aide de l’appli windy.com. Voici le genre de vision, que l’on peut avoir avec Windy, ça fait froid dans le dos (copie d’écran prise ce 21 septembre 2017) :

Au dessus, en rouge au large des USA, c’est José et en dessous, en rouge aussi, en plein milieu des Caraïbes, c’est Maria…

Tu peux, en moins dramatique, reproduire un ouragan avec deux bouteilles en plastique et leurs bouchons. Oui, les bouchons, c’est la partie la plus importante de notre expérience : il faut les coller ensemble :

Je dois avouer que ça n’a pas été aisé de coller les bouchons plastiques ensemble… La colle forte n’a pas pris sur ce type de plastique, j’ai donc opté pour de la colle dite “epoxy” ou “Araldite”, que tu peux trouver dans tous les magasins de bricolage, mais elle a une prise optimale de 3 heures… Je vous avoue ne pas être patient à ce point là ! J’ai la malheureuse tendance à seulement attendre 10 min de prise de colle et donc, évidemment, mes bouchons ne tiennent pas… Mais bon, soit. Une fois que tu as bien compressé tes bouchons avec la colle entre eux le temps nécessaire…

…tu pourras réaliser un trou au milieu de ces bouchons collés. Et là, pour le coup, tu devras te faire aider par un adulte car les risques de coupure sont grands ! Ben oui, j’ai bien dit que les effets de cette expérience ne devaient pas être dramatiques !

Tu t’impatientes : « mais pourquoi je dois faire tout ça ? ». Pour faire ceci avec tes bouteilles :

On visse les bouteilles dans les bouchons mais attention, l’une des deux bouteille doit être remplie aux trois quart d’eau. Si tu rajoutes un colorant et des paillettes, l’effet sera encore plus impressionnant ! Tu dois ensuite tourner la bouteille remplie d’eau au moment de renverser ton montage : la bouteille remplie doit être au-dessus, avec le liquide qui tournoie. Tu auras remarqué que, pour consolider le tout, j’ai scellé les deux bouchons avec de l’isolant pour fils électriques en plus de la colle :

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Impressionnant n’est-ce pas ? Non ? Tu ne trouves pas ? Alors, tu peux faire la même expérience mais avec des bouteilles de 5 litres ! Non, on n’a peur de rien :

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La partie compliquée de cette expérience est justement de faire tourner les bouteilles et de reproduire un tourbillon. Mon fils de 7 ans y est arrivé après plusieurs essais infructueux  mais quand ma fille de 4 ans s’y colle, ça donne un peu un truc comme ça :

Alors bon, je te vois venir : tu as scrupuleusement suivi les instructions pour faire ta tornade dans tes bouteilles, tu arrives à faire un tourbillon correct et puis tu te dis « mais, c’est de l’arnaque ! C’est moi qui tourne et qui provoque le tourbillon ! » Ok, tu fais preuve d’esprit critique, c’est très bien ! Essaie alors de faire couler le liquide d’une bouteille à l’autre sans faire tourner les bouteilles… Eh bien oui, ça coule à peine et ça peut même bloquer ! Le tourbillon favorise donc l’écoulement de l’eau ou du fluide, si on veut généraliser à l’air. Mais c’est toujours toi-même qui provoque le tournoiement du liquide, oui, on est d’accord, et c’est normal. Le diamètre de tes bouteilles et très petit. Dans la nature, les diamètres de ouragans sont immenses ! Irma par exemple, avait une superficie équivalente à la France entière ! Les forces de Coriolis s’occupent dans ce cas de faire tourner les ouragans. Toi, en faisant tourner ta bouteille, tu joues à Coriolis. Tu veux en savoir plus sur Coriolis et la raison pour laquelle les ouragans ou l’eau qui s’écoule de ton évier tournent ? Un peu de patience ! Ca sera bientôt expliqué sur ce site même ! Mais en attendant, tu peux toujours aller consulter l’article de Sirtin : “comment vider une bouteille avec classe”

Oui, je le vois dans tes yeux, tu te poses une autre question : tout cela c’est bien joli, mais ça n’explique toujours pas comment un ouragan se forme !  Le secret réside dans les cellules convectives : l’air chaud humide monte, se refroidit en hauteur et redescend en tourbillonnant follement. Pas convaincu ? Une manip vaut mieux qu’une longue explication ? Je t’expliquerai la semaine prochaine la formation des ouragans et des cellules convectives sur Kidi’sciences avec une expérience facile à réaliser.

Patience et à la semaine prochaine !

Eric Leeuwerck

http://sproutchlagrenouille.mondoblog.org

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