Irident

21 10 2012

Si belles, les bulles de savon sont pourtant insaisissables. Leur vie est rendue très courte à cause d’une très grande fragilité et il n’est pas tâche facile que de les photographier. C’est pourtant la mission que c’est confié le photographe Fabian Oefner.

C’est le jeu de la lumière blanche sur les fines parois des bulles de savon qui les rend multicolores.

Grâce à un flash rapide et un temps de fermeture court il parvient même à capturer le moment où ces bulles explosent. Elles se fragmentent alors en de minuscules gouttelettes.

Source : Fabian Oefner – Irident. (#)

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Les fleurs du mal

6 10 2012

Un ancien soldat de la Navy Américaine. Andrew Tuohy, s’est livré à un travail artistique étonnant. Celui ci a remarqué que le tir de munition sous l’eau déformait les balles pour leur donner une apparence de fleur.

Il utilise ensuite ses fleurs métalliques pour construire des bouquets ou pour créer des séries de bijoux en y intégrant des pierres semis précieuses.

Cependant le plus surprenant dans ce travail est la technique de tir subaquatique. Comme on peut l’observer sur le cliché ci dessous, le tir d’une balle dans l’eau crée une superbe traînée blanche. Celle ci correspond à l’apparition de bulles de cavitation. Pour laisser passer la balle, l’eau doit la contourner à grande vitesse. Cette zone de grande vitesse correspond à une zone de faible pression qui peut même devenir inférieure à la pression de vapeur saturante. Dès lors des bulles de vapeur se forment dans le sillage de l’objet se déplaçant sous l’eau.

On note sur ce cliché l’aspect spiralé du sillage de la balle. Ceci provient de sa rotation autour de son axe. Ensuite, on remarque que le diamètre de la traînée blanche se réduit lorsque la balle avance. Ceci est du au fait que la balle est fortement ralentie par la résistance de l’eau. C’est d’ailleurs cette friction avec le fluide qui déforme les munitions en fleurs. Une autre preuve notoire de la forte résistance de l’eau est visible sur la vidéo suivante. Alors qu’une balle parcours plusieurs centaines de mètres dans l’air, celle ci s’arrête après moins d’un mètre parcouru dans l’eau.

Sources :

Le blog de Andrew Tuohy. (#)

Hufington Post – Firearm Expert Andrew Tuohy Transforms Underwater Gun Shots Into Blooming Flowers. (#)





Les tasses musicales

29 02 2012

L’effet Allasonique se produit avec une tasse dans laquelle on dissout une poudre soluble (café ou chocolat en poudre par exemple). Lorsque l’on frappe le fond de cette tasse avec une petite cuillère, il se produit un son. Ce qui est surprenant, c’est que en frappant le fond de la tasse de manière régulière, le son émis semble varier en fréquence. Ce phénomène est visible sur la vidéo suivante :

On entend bien que le son émis monte dans les aigüe au cours du temps. Comment interpréter cette modification de la hauteur du son émis alors que la fréquence du forçage imposé par la cuillère reste identique ?

Commençons par se pencher sur l’origine du son entendu. Le choc de la cuillère sur la tasse fait vibrer la tasse et donc le liquide. Il s’installe alors une onde stationnaire dans le liquide entre le fond et sa surface. La plus grande longueur d’onde possible pour cette onde est égale à quatre fois la hauteur h de liquide dans la tasse (un point d’amplitude de vibration nulle au fond de la tasse et un point d’amplitude maximale à la surface du liquide). La fréquence correspondant à cette onde stationnaire est celle du son produit. Elle est donnée par la relation suivante :

où v est la vitesse du son dans le liquide. Il nous faut maintenant comprendre pourquoi cette fréquence est susceptible de varier au cours de l’expérience.

L’explication réside dans le fait que la vitesse du son dans un liquide dépend fortement de la présence de bulles d’air. Et il se trouve que la dissolution d’une poudre dans un liquide chaud favorise justement la création de nombreuses petites bulles d’air. Immédiatement après la dissolution de la poudre, la densité en bulle d’air est grande et la propagation du son est ralentit. La fréquence du son est donc relativement faible ce qui correspond à un son grave d’après la relation précédente. Rapidement les bulles s’échappent du liquide et la vitesse du son dans le milieu s’accroît. Ainsi la fréquence du signal produit augmente et le son entendu est plus aigu.

Source :

Wikipédia, Hot chocolate effect. #

Instant coffee effect. #





Bulles de savon géantes

11 12 2011

Sterling Johnson maitrise à la perfection la création de bulles de savon géantes.

Source : Site web de Sterling Johnson





L’Anti-monte-lait

28 08 2011

L’anti-monte-lait est un objet aujourd’hui passé de mode qui servait autrefois à calmer l’ébullition du lait.  Il est vrai que les bulles de vapeur créées par l’ébullition du lait engendrent une mousse à sa surface qui finit par provoquer son débordement. L’utilisation de l’anti-monte lait est simple, il suffit de le placer au fond de la casserole de lait. Ainsi cet objet empêche les bulles de vapeur qui se forment au fond de la casserole de remonter directement à la surface. Ces bulles sont arrêtées et se rassemblent en plus grosses bulles. Une fois que la taille des bulles est suffisante, elles déstabilisent l’anti-mont-lait et finissent par atteindre la surface. L’intérêt de cet ustensile de cuisine est que les grosses bulles de vapeur ne permettent pas la formation d’une mousse stable et donc le débordement du lait. De plus la déstabilisation de l’anti-monte-lait le fait clapoter sur le fond de la casserole ce qui produit un son avertissant le cuisinier de la fin de l’opération.

Cet ustensile était particulièrement utile avant l’apparition du lait stérilisé. Il fallait alors systématiquement faire bouillir le lait issu du pis de la vache afin de le conserver plus longtemps.





Du lait sur le feu

12 02 2011

Mieux vaut rester à côté de sa casserole de lait lorsque celle ci se met en ébullition. En effet lors de l’ébullition, le lait monte rapidement jusqu’à déborder du récipient (cf photo ci dessous). Mais quelle est l’origine de ce phénomène qui n’existe pas dans le cas de l’ébullition de l’eau ?


En observant la montée du lait lors de son ébullition, on peut constater que le lait prend un aspect mousseux. Cet aspect mousseux du lait est aussi utilisé pour rendre plus savoureux certains chocolat chaud (cf photo ci dessous). Et même à froid il est possible d’observer la mousse formée par le lait en secouant énergiquement une bouteille avant de l’ouvrir.


Une mousse est formée par des bulles d’air séparées par des films de liquide (du lait dans notre cas). On rencontre ces objets dans les bières pression (photo ci dessous), les bains moussants ou avec les liquides vaisselles.


Dans les mousses, le liquide piège des bulles d’air. Par conséquent les mousses occupent un volume bien plus importants que le liquide seul. Ce volume sera fonction du nombre et de la taille des bulles emprisonnées. La formation d’une mousse lors de l’ébullition du lait explique que celui ci déborde. Mais il reste à comprendre les conditions de formation de cette mousse.

Le lait est constitué entre autre de protéines parmi lesquelles la caséine β et la sérum albumine bovine. Ces protéines ont la particularité d’être des tensioactifs amphiphiles (ou surfactants). C’est à dire qu’elles peuvent se positionner à l’interface liquide-vapeur et abaisser sa tension de surface. Alors que la tension superficielle de l’eau distillée est de 72 mN/m, celle du lait est typiquement de 18 mN/m. Cette faible tension superficielle pour le lait signifie qu’il sera plus aisé de créer des interfaces liquide-vapeur. Lorsque le lait est porté à ébullition, le nombre de bulles de vapeur formées sera plus grand que dans le cas de l’eau.

La retombée du liquide sous l’effet de la gravité. Ce retard permet à la mousse de survivre une dizaine de seconde lorsqu’on coupe l’ébullition.

Pour résumer, la présence des protéines lactique dans le lait abaisse sa tension de surface, ce qui facilite la formation de bulles de vapeur. Ces protéines stabilisent par ailleurs la mousse formée lors de l’ébullition ce qui cause une augmentation du volume occupé par le lait et explique le phénomène de montée. Une expérience simple qui permet de vérifier ces explications consiste à porter à ébullition une casserole d’eau contenant du liquide vaisselle. Le liquide vaisselle contient aussi des surfactants qui ont les mêmes propriétés que les protéines lactiques. Vous constaterez à l’ébullition qu’une mousse se forme et permet à l’eau de déborder de la casserole comme le fait le lait.

Un autre phénomène vient cependant complexifier le propos précédent. Le lait est aussi composé de matières grasses qui sont en émulsion. C’est-à-dire que ces matières grasses, non miscible à l’eau, sont dispersées en petite gouttelettes (non visibles à l’oeil nu). La température d’ébullition de ces matières grasses est supérieure à celle de l’eau. Lorsqu’on chauffe le lait, elles facilitent donc la propagation de la chaleur dans tout le contenu de la casserole. Ainsi les bulles de vapeur peuvent se former dans tout le volume du lait ce qui est plus difficile dans le cas de l’eau. Pour une casserole d’eau, les bulles de vapeur se forment préférentiellement au fond de la casserole. Cependant la présence de matières grasses affecte la stabilité des mousses de solutions de protéines.