Le souffle qui aspire

Objectif

Comment faire pour que deux feuilles de papier , l'une tenue dans la main gauche et l'autre dans la main droite soit attirée l'une vers l'autre. (sans bouger les mains et sans ustensile).
Comment procéder pour faire tenir une boule de ping-pong dans un entonnoir tenu à l'envers.

Mode opératoire

Pour l'expérience avec les feuilles de papier, il suffit de les tenir l'une pas trop loin de l'autre et de souffler entre les deux feuilles par dessus. Au lieu de s'écarter comme on pourrait l'imaginer; les deux feuilles se rapprochent.

Pour l'expérience avec l'entonnoir, il suffit de

souffler dans la partie étroite de l'entonnoir tenu à l'envers et la balle de ping-pong qui est dans la partie évasée ne tombera pas !!

Explications

Les deux expériences précédentes mettent en évidence quelques conséquences du théorème de Bernoulli .
Que dit le théorème de Bernoulli : il dit que à altitude égale, la pression d'un fluide diminue quand sa vitesse augmente.
Ainsi, lorsqu'on souffle entre les deux feuilles de papier l'air à l'intérieur se met en mouvement, sa vitesse est alors supérieure à la vitesse de l'air à l'extérieur des deux feuilles. La pression de l'air est alors plus faible à l'intérieur qu'à l'extérieur c'est pour cela que les feuilles sont poussées l'une vers l'autre par la pression extérieure. Il y a une dépression entre les deux feuilles.
En soufflant dans l'entonnoir, l'air à l'intérieur du tube se met en mouvement et acquiert une vitesse plus importante que celle de l'air extérieur. Il y a donc sous la balle de l'air qui a une plus faible pression. Cette différence de pression entre l'air qui est sous la balle et l'air qui est sur la balle permet de maintenir la balle en l'air.

Prolongements

Il y a de nombreuses applications du théorème de Bernoulli:

La portance des avions : Pour faire tenir un avion dans l'air, il faut une force verticale dirigée vers le haut, appelée portance, qui s'oppose à son poids(et supérieure à son poids au décollage). Pour donner naissance à cette force, il faut que la pression en dessous de l'aile soit supérieure à celle au-dessus; et donc que la vitesse de l'air par rapport à l'avion au-dessus de l'aile(extrados) soit plus grande qu'en dessous de l'aile(intrados).On y parvient en inclinant l'aile par rapport au fuselage et en la profilant. Ceci nous explique pourquoi les avions décollent toujours face au vent, de façon à augmenter la vitesse relative de l'air par rapport aux ailes, et non en profitant du vent pour augmenter leur vitesse par rapport au sol.

Le pulvérisateur: Lorsqu'on utilise un pulvérisateur (souvent appelé improprement vaporisateur car il ne fabrique pas de la vapeur mais des gouttelettes de liquide) on utilise le théorème de Bernoulli. Lorsqu'on appuie sur la poire, on expulse rapidement l'air contenu à l'intérieur de celle-ci. Dans le tuyau horizontal l'air est alors animé d'une vitesse V et la pression qui y règne d'après Bernoulli est plus faible que la pression atmosphérique qui règne dans le flacon au dessus du liquide.Cette dépression fait monter le liquide . Lorsqu'il parvient dans le tube horizontal, le liquide est entraîné par l'air et la forme de l'extrémité du tube horizontal le scinde en gouttelettes plus ou moins fines.

 

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