Tech/Science

A quelle vitesse une bulle d’air dans l’eau remonte-t-elle à la surface ?

bulle air

Léonard de Vinci s’est intéressé à une question très proche : dans son codex Leicester il note que, contrairement à des cailloux qui tombent verticalement dans l’eau, les bulles d’air remontent vers la surface en zigzaguant et non pas de façon rectiligne.

Mais c’est une autre question !

Retenons simplement qu’en raison de la poussée d’Archimède, dirigée vers le haut et égale au poids de l’eau contenue dans un volume identique à celui de la bulle, les bulles remontent à la surface. Mais à quelle vitesse ?

Celle-ci dépend de la taille des bulles et de leur forme. Si leur diamètre est en dessous de 1 mm, elles sont rondes et leur vitesse est proportionnelle à leur grosseur : 1,1 cm/s pour un diamètre de 0,1 mm ; 5,5 cm/s pour 0,5 mm.
Mais si la bulle dépasse le millimètre ou plus exactement 1,3 millimètre de diamètre, elle va se mettre à remonter en faisant des zigzags ou plutôt des hélices. Ces bulles se déplacent vers la surface à 20 cm/s.

Enfin les plus grosses bulles, celles dont la taille se situe entre 1 et 10 cm (c’est la taille maximale d’une bulle), présentent une face supérieure bombée alors que leur face inférieure est plate. Leur vitesse est alors proportionnelle à la racine carrée du diamètre. Ainsi une bulle de 2 cm monte à 30 cm/s ; une bulle de 8 cm à 60 cm/s.

On  peut dire enfin quelques mots sur la question que nous posions en introduction, celle de la remontée en zigzag des bulles d’un diamètre supérieur à 1,3 mm. On y a répondu uniquement dans les années 1990. En étudiant le sillage de la bulle on voit deux lignes autour desquelles l’eau tourne en sens contraires. Autour de ces lignes, il y a des tourbillons qui se créent. Ce sont ces tourbillons qui dévient la bulle.

Source


Commenter

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Facebook

Newsletter

To Top

Le livre des 500 Choses à Savoir absolument est disponible !

livre