Full image blog

Communauté

Le Master CCST

La Terre tourne, c’est votre dernier mot M. Foucault ?

Publié par Pania Rabipour, le 14 octobre 2017   830

Xl cover r4x3w1000 57e16501e5333 pendule

Le vendredi 13 Octobre 2017, le laboratoire LEGI (Laboratoire des Ecoulements Géophysique et Industriels ) a accueilli le public dans ses locaux, à l’occasion de la Fête de la Science 2017 sur le campus de l’Université Grenoble Alpes. Découvrez un résumé de cette visite !

Dans un premier temps, le directeur du laboratoire, M. Wirth, nous explique le principe du pendule de Foucault, accroché au hall entrée du bâtiment.

Pour cela, le directeur aborde la question des fluides, soit les liquides et les gaz. On peut trouver des fluides partout sur Terre, comme l’eau dans les océans, et l’air de l’atmosphère. La Terre tourne, et cette rotation influence la dynamique des fluides. Par ailleurs, depuis le Moyen Âge, l’Homme se pose des questions par rapport à la rotation de la Terre et ses effets. Au début, cette rotation a été découverte à l’aide d’observation des étoiles, mais y a-t-il un autre moyen pour prouver la rotation de la Terre sans regarder le ciel ?

L’une des premières expériences conçues pour mettre en évidence la rotation de la planète sur sa surface est le pendule de Foucault, qui s’explique par l’effet de la force de Coriolis. Une fois qu’on fait osciller le pendule, si on observe son axe d’aller-retour, on constate que cet axe tourne avec la rotation de la Terre.  Par exemple, aux pôles Nord et Sud, l’axe de rotation du pendule de Foucault fait un tour complet en 24 heures, tandis qu’en Australie, qui est dans l’hémisphère sud, le pendule tourne dans le sens inverse de son sens de rotation dans notre hémisphère. Aussi, on peut trouver les pendules de Foucault accrochés à beaucoup d’endroits connus dans le monde, dont au Panthéon de Paris où se situe le pendule original du physicien Léon Foucault lui-même ! Le scientifique a accroché sous la coupole une corde de piano, et à cette corde une boule de laiton. Les rotations du pendule ont permis de montrer au grand public, venu voir la structure, qu’effectivement, la Terre tourne bien, comme le disait Galilée !   

L’un des collégiens demande s’il est possible que le pendule se mette à osciller indéfiniment.  La réponse est ‘non’, parce-que la friction entre les pièces du pendule et l’air va arrêter progressivement son mouvement.

Nous continuons l’animation en visitant une grande plateforme Coriolis, avec le chercheur M. Viboud. Cette dernière est la plus grande plateforme tournante au monde dédiée à la recherche sur la mécanique des fluides. Il s’agit d’une cuve de 13 mètres de diamètre avec une vitesse de rotation modulable, qui peut atteindre 6 tours par minutes. Les grandes dimensions de la cuve permettent de simuler la dynamique océanique. Il est aussi possible d’entrer à l’intérieur de la plateforme, et faire quelques expériences, qui montrent l’effet de la force de Coriolis. Dans la plateforme tournante, on ne peut pas se rendre compte de sa rotation. C’est exactement le même sentiment qu’on a sur Terre, si on ne regarde pas le ciel et les mouvements du soleil, la lune et des étoiles, on ne peut pas savoir que notre planète tourne !

 Pour le moment, cette piscine est remplie d’eau, pour faire des expériences et modélisations sur un projet de recherche européen étudiant le courant de gravité en Antarctique. Le but est de découvrir des courants chauds et froids d’eau salée sous la glace, qui peuvent nous aider à mieux comprendre le changement climatique.

Par la suite, M. Calpe et M. Martin nous expliquent la force de Coriolis et la force centrifuge par quelques expériences simples et intéressantes. Ils nous montrent comment on peut simuler les mouvements des courants d’eau dans les océans à l’aide de colorants.

Ils nous conseillent deux sites web pour mieux comprendre l'environnement, son évolution et ses interactions avec les hommes :

http://www.climat-en-questions...

http://www.encyclopedie-enviro...

Qu’en ont pensé les visiteurs ?

Les élèves du collège ‘Le Grand Champ’ ont été impressionnés par les grands dispositifs de LEGI et le travail des chercheurs.

Les enseignants du collège ont trouvé cette animation fascinante, très pédagogique et adaptée au niveau des élèves. Ils pensent que ces expériences éveillent aux sciences, ainsi qu’aux métiers de la recherche.

Visuel principal : Science et Avenir

Avec l'aide de Myriam ANDURAND