Lire sous le vent

29 01 2012

Comme l’a si bien remarqué Ramon Gomez de la Serna dans Greguerias « On voit que le vent ne sait pas lire quand il feuillette les pages d’un livre à l’envers. ». Il est vrai que le vent qui souffle sur un livre est capable de faire défiler ses pages.

Des chercheurs américains et français ont étudié ce phénomène en soumettant un livre à un vent de vitesse constante. Ils ont remarqué que lorsque le souffle est suffisant, le livre s’ouvre puis se ferme et que cet enchainement se répète à l’infini. La vidéo suivante rassemble leurs observations :

Comment peut-on comprendre ces successions d’ouverture et de fermeture ?

Il nous faut d’abord savoir comment l’écoulement de l’air autour du livre peut soulever une page du livre. Pour ce faire, regardons les lignes de courant de l’air à proximité du livre. Le schéma suivant représente les lignes de courant autour d’un livre représenté par une marche :

On observe sur ce schéma que l’air ne suit pas les angles droits et on voit l’apparition de zones de recirculation. Il se trouve que ces zones sont en dépression. A l’image de la dépression qui règne dans un aspirateur et qui permet de soulever les poussières du sol, la zone de dépression située au dessus du livre va produire le soulèvement du papier.

Une fois la première page soulevée, le vent pousse la page à s’ouvrir. Cette page finit par atteindre une forme d’équilibre qui résulte d’une compétition entre la force exercée par le vent, son élasticité et son poids. Un exemple de la forme adoptée par une page sous le vent est représentée sur l’image suivante :

L’explication précédente pour l’ouverture de la première page s’applique ensuite à une deuxième qui vient rejoindre la position de la première. Ce phénomène se répète et les pages ouvertes s’accumulent en l’air. Avec l’augmentation du nombre de pages ouvertes, l’élasticité et le poids de l’ensemble s’accroît. Il existe un nombre de page critique au delà duquel la force exercée par le vent ne suffit plus à compenser le poids et l’élasticité des pages ouvertes. Dès lors, elles se referment sur le livre et une nouvelle série d’ouverture pourra recommencer.

Source :

Perdo M. Reis & John W.M.  Bush, The Clapping Book. #

P. Buchak, C. Eloy, and P. M. Reis, The Clapping Book: Wind-Driven Oscillations in a Stack of Elastic Sheets. #


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