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Pourquoi les ronds à bière se retournent immédiatement après avoir été lancés ?

Il existe déjà de nombreuses bonnes raisons de ne pas jeter les sous-bocks, ces sous-verre ronds en carton, sur les clients dans les bars. La science vient tout juste de nous en donner une autre.

Des physiciens de l’Université de Bonn ont été inspirés pour étudier l’aérodynamique des sous-bocks (ou ronds à bière) volants après s’être rendus à Munich pour un spectacle de démonstration de physique.

Bière avec un sous-bock - Burçin Ergünt / Unsplash
Bière avec un sous-bock – Crédit : Burçin Ergünt / Unsplash

Johan Ostmeyer à l’Université de Bonn en Allemagne et ses deux collègues, Christoph Schürmann et Carsten Urbach, ont vraisemblablement résolu le mystère autour des sous-bocks. En effet, le fait de les propulser à la manière d’un frisbee à travers une salle de bar aboutit toujours au même résultat. Le sous-bock en rotation se retourne sur le côté à un moment donné et s’écrase sur le sol, contrairement aux frisbees qui peuvent atteindre un vol horizontal assez stable. Mais comment expliquer ce phénomène ?

Les sous-bocks n’ont pas le bord aérodynamique distinctif du frisbee, ce qui affecte leur aérodynamisme. Lorsqu’on les lance, les faire tourner les aide à rester à l’horizontale, mais la gravité fait rapidement chuter le disque, modifiant son angle d’attaque avec l’air. Ce changement d’angle génère une portance qui vient s’appliquer aux bords du sous-bock.

La portance de l’air fait tourner le sous-bock

Selon les scientifiques, cette portance crée une force de rotation qui oblige le disque à se retourner sur le côté. Le modèle des chercheurs a prédit que cela se produirait environ 0,45 seconde après le début du vol. Pour prouver cela, les scientifiques ont essayé de reproduire plusieurs fois le phénomène.

Lancé à la main, le moment de l’inclinaison semble être aléatoire, mais le modèle prévoit le contraire. Ostmeyer et son équipe ont donc construit leur propre lanceur de sous-bocks improvisé à partir de deux tapis de course à moteur électrique, ce qui leur permettait de contrôler la vitesse horizontale et le taux de rotation de chaque lancement.

Les trajectoires de vol ont été enregistrées par des caméras à haute vitesse, et l’équipe a utilisé un programme appelé Tracker pour extraire les coordonnées du sous-bock à n’importe quel point de sa trajectoire. Le résultat de cette expérience a été sans appel, puisque les données récoltées correspondaient bien aux modèles théoriques. Lorsque vous irez dans un bar pour lancer un sous-bock, vous saurez donc que celui-ci se retourne après 0,45 seconde. En parlant de boisson alcoolisée, un youtubeur avait récemment appris au chien-robot de Boston Dynamics à uriner de la bière dans un verre.

« L’effet crucial responsable du retournement est l’attaque de la portance non pas au centre de la masse, mais légèrement décalée vers le bord avant. », expliquent les chercheurs. L’équipe affirme que cette théorie lui permet de faire des prédictions sur d’autres disques volants. Une carte à jouer volante se retournera après seulement 0,24 seconde, un CD après 0,8 seconde et un disque beaucoup plus grand et plus lourd après 16 secondes.

Source : ArsTechnica