[Question d’enfant] L’eau qui tourne dans le lavabo

Fantine nous a demandé : « Pourquoi l’eau tourne toujours dans le même sens quand elle part dans le siphon du lavabo ? »

Beaucoup de gens et de sites sur internet te diront que c’est à cause de la « force de Coriolis« , celle qui fait tourner les nuages et les grands courants océaniques dans un sens dans l’hémisphère Nord de la Terre, et dans l’autre sens dans l’hémisphère sud.

Mais c’est faux !

Dans un lavabo, cette force est beaucoup trop petite pour jouer un rôle. Il faudrait un bassin de plusieurs kilomètres avec de l’eau extrêmement calme pour que Coriolis joue un rôle.

Quand tu remplis un lavabo, le robinet n’est pas parfaitement droit et va déjà faire tourner un peu l’eau dans un sens, et le trou par lequel s’écoule l’eau n’est pas parfaitement rond, surtout s’il y a une grille ou un mécanisme pour bouger le bouchon à l’intérieur. Bref,  l’eau va s’évacuer dans un sens « préféré » par ce lavabo-là. Mais tu peux facilement obliger l’eau à tourner dans le sens que tu veux en la brassant avant d’ouvrir le bouchon. Essaie !

Si tu veux en savoir plus : https://fr.wikipedia.org/wiki/ Force_de_Coriolis#L.27eau_du_l avabo

Mais il y a une autre question dans ta question : pourquoi l’eau se met à tourner quand on vide un lavabo ? pourquoi elle ne va pas « tout droit » dans le tuyau ? Là c’est plus compliqué :  tellement que je ne suis pas 100% sûr de ma réponse, mais j’essaie.

D’abord il y a une loi de la physique qui s’appelle « conservation du moment cinétique », mais je préfère l’appeler « théorème de la patineuse ».

Quand  une patineuse fait une pirouette, elle commence par tourner lentement en écartant les bras et une jambe, puis elle rapproche ses bras et sa jambe de son corps et ça la fait tourner beaucoup plus vite. Ca marche aussi pour le lavabo : si l’eau tourne un tout petit peu, en se rapprochant du trou elle va tourner plus vite.

En plus il y a un autre phénomène de « mécanique des fluides » qui agit même si l’eau ne tourne pas au début. Quand de l’eau coule lentement, elle est calme, on dit qu’elle a un « écoulement laminaire« .
Mais si on la fait aller plus vite alors tout d’un coup des tourbillons se forment : on dit qu’elle a un « écoulement turbulent« . Le passage est très rapide et inévitable, l’eau coule simplement mieux ainsi.

Donc si tu vides ton lavabo par un petit trou où l’eau ne peut pas aller vite, tu ne verras pas de tourbillon. Mais si l’eau sort rapidement par un gros tuyau, des tourbillons vont se former dans le siphon et même au dessus du trou d’évacuation : c’est de cette façon que l’eau peut se déplacer le plus rapidement.

Texte : Dr Goulu
Illustrations : Mel