Publié le : 08 septembre 20208 mins de lecture
Cette question semble être une question de simple physique, et pourtant elle continue d’engendrer de vifs désaccords. Le problème principal ici est la division entre théorie et pratique: alors qu’en principe la rotation de la Terre pourrait affecter la direction de drainage de l’eau, dans le monde réel cet effet est probablement submergé par d’autres influences moins uniformes.
Brad Hanson, un géologue du personnel de la Louisiana Geological Survey, présente l’argument de la raison pour laquelle – en théorie – l’eau descendant dans le drain tournerait effectivement dans différentes directions en fonction de l’hémisphère dans lequel vous vous trouvez:
« La direction du mouvement est causée par l’effet Coriolis. Cela peut être visualisé si vous imaginez mettre une casserole d’eau sur un plateau tournant, puis faire tourner le plateau tournant dans le sens antihoraire, le sens dans lequel la terre tourne comme vu du dessus du nord L’eau au fond de la casserole sera entraînée dans le sens antihoraire légèrement plus rapidement que l’eau à la surface, ce qui donnera à l’eau une rotation apparente dans le sens horaire dans la casserole. Mais si vous regardiez l’eau dans la casserole par le bas, correspondant à sa vue depuis le pôle sud, il semblerait tourner dans le sens antihoraire. De même, la rotation de la terre donne lieu à un effet qui tend à accélérer le drainage de l’eau dans le sens horaire dans l’hémisphère nord et dans le sens antihoraire dans l’hémisphère nord. Du sud. »
Fred W. Decker, professeur émérite de sciences océaniques et atmosphériques à l’Oregon State University, note cependant que l’effet Coriolis peut en réalité avoir peu à voir avec le comportement des éviers et des baignoires du monde réel:
« Vraiment, je doute que la direction de l’eau de drainage représente autre chose qu’une torsion accidentelle donnée par le flux de départ. Les irrégularités locales de mouvement sont si dominantes que l’effet Coriolis n’est pas susceptible d’être révélé. Un test empirique pourrait aider. »
Robert Ehrlich, physicien à l’Université George Mason, développe ces idées:
« Les baignoires s’écoulent-elles dans des directions différentes dans les deux hémisphères? Si vous aviez une baignoire spécialement préparée, la réponse serait oui. Pour toute baignoire normale que vous êtes susceptible de rencontrer à la maison, cependant, la réponse est non.
<< La tendance d’une circulation dans un fluide à se développer dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère sud peut être attribuée à la rotation de la Terre. Imaginez un canon tiré vers le sud depuis n’importe quelle latitude au-dessus de l’équateur. Son initial vers l’est Le mouvement est le même que celui d’un point de la terre en rotation. Cette vitesse initiale vers l’est est inférieure à celle d’un point plus tardif de sa trajectoire, car les points les plus proches de l’équateur se déplacent dans un cercle plus grand lorsque la terre tourne. Par conséquent, le canon l’obus est dévié vers l’ouest (vers la droite), du point de vue d’une personne debout sur la terre. Un tireur tirant un canon vers le nord constaterait que l’obus est également dévié vers la droite. Ces déviations latérales sont attribuées à la force de Coriolis,bien qu’il n’y ait vraiment aucune force impliquée – c’est juste un effet d’être dans un cadre de référence rotatif.
« La force de Coriolis explique pourquoi les cyclones sont des tempêtes à rotation antihoraire dans l’hémisphère nord, mais tournent dans le sens horaire dans l’hémisphère sud. Les directions de circulation résultent des interactions entre les masses d’air en mouvement et les masses d’air se déplaçant avec la terre en rotation. Les effets de la les rotations de la terre sont, bien entendu, beaucoup plus prononcées lorsque la circulation couvre une surface plus grande que celle qui se produirait à l’intérieur de votre baignoire.
« Dans votre baignoire, des facteurs tels que toute petite asymétrie de la forme du drain détermineront la direction de la circulation. Même dans une baignoire ayant un drain parfaitement symétrique, la direction de la circulation sera principalement influencée par les courants résiduels dans la baignoire à gauche. à partir du moment où il a été rempli. Cela peut prendre plus d’une journée pour que ces courants résiduels disparaissent complètement. Si toutes les influences étrangères (y compris les courants d’air) peuvent être réduites en dessous d’un certain niveau, on peut apparemment observer que les drains s’écoulent systématiquement dans des directions différentes dans les deux hémisphères. »
Enfin, Thomas Humphrey, scientifique senior à l’Exploratorium de San Francisco, discute plus en détail des raisons pour lesquelles nous ne voyons pas l’effet Coriolis à l’œuvre dans la salle de bain:
«Il y a un pays africain près de l’équateur où des entrepreneurs ont installé deux toilettes, l’une juste au nord de l’équateur, l’autre juste au sud de celui-ci. Moyennant des frais, ils démontreraient que les toilettes tirent dans des directions opposées. C’est seulement pour le spectacle, cependant, il n’y a pas d’effet réel.Oui, il existe une chose telle que l’effet Coriolis, mais il ne suffit pas de dominer la chasse d’eau d’une toilette – et l’effet est le plus faible à l’équateur.
« La comparaison révélatrice est entre l’ampleur de l’effet Coriolis et la quantité initiale de moment angulaire dans l’eau – c’est-à-dire combien il tourne de toute façon, quelle que soit la rotation de la Terre. L’accélération de Coriolis aux latitudes moyennes est d’environ un dix -millionième de l’accélération de la gravité. Comme il s’agit d’une très petite accélération, il lui faut une très longue distance pour qu’elle produise une courbure appréciable – et donc une directionnalité – du mouvement. Une toilette ou un lavabo n’est tout simplement pas assez grand. L’effet de Coriolis influence parce que les vitesses du vent peuvent être des centaines de fois plus élevées que les mouvements dans un évier et parce que les distances impliquées sont bien plus grandes que le petit diamètre de drainage dans un lavabo ou des toilettes.
« Il est impossible de trouver une tasse remplie d’eau qui n’a pas un mouvement net moyen; il ira toujours dans un sens ou dans l’autre, et cette petite quantité de mouvement angulaire suffit à submerger l’effet Coriolis. Le mouvement net dans l’eau devient beaucoup plus prononcée à mesure que l’eau est forcée de se déplacer vers le centre d’évacuation, ce qui fait que les flux normalement invisibles dans l’eau deviennent visibles lorsque l’eau se rapproche du drain. La direction ultime de ce flux est aléatoire – il peut aller dans un sens une fois, dans l’autre sens la suivante.
« Si vous exécutez une expérience dans votre évier – remplissez l’évier, puis retirez le bouchon – l’eau descendra presque toujours de la même manière, ce qui vous fera vous demander s’il s’agit vraiment d’un effet aléatoire. Mais vous constaterez que le le robinet est presque toujours décentré ou qu’il y a une autre asymétrie dans l’évier. En conséquence, le remplissage de l’évier lui donne systématiquement une rotation nette dans le même sens, ce que vous voyez comme le sens normal d’évacuation. Les toilettes se videront toujours et remplir de la même manière, pour la même raison.
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