Non, les ballons de baudruche n’explosent pas !

Mosaïques : CogitationsScience

dimanche 14 mai 2017

Ouah, j’adore ce genre de vidéo qui montre l’explosion au ralenti d’un ballon de baudruche rempli d’eau ! La membrane disparaît et ne reste plus que l’eau en suspension, sous forme de ballon, avant de s’écouler par terre.

Déchirure d’un ballon de baudruche au ralenti

Saut qu’il ne s’agit pas d’une explosion ! Comment ça ? En regardant la définition de plus près, nous nous rendons compte que l’explosion peut se définir comme :

une transformation rapide d’une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s’effectue rapidement, plus la matière résultante se trouve en surpression ; en se détendant jusqu’à l’équilibre avec la pression atmosphérique, elle crée un souffle déflagrant ou détonant, selon sa vitesse.
[Source extrait]

Il ne s’agit pas non plus d’une implosion qui est :

l’inverse de l’explosion. Elle se produit lorsque la pression externe à un objet est plus grande que celle à l’intérieur et que cette différence est assez grande pour briser la résistance mécanique de ce dernier. Elle se produit soudainement au point de rupture de la résistance et projette les débris vers l’intérieur de l’objet.
[Source extrait]

Schéma d'une explosion et d'une implosion
[Source image]

Non, en regardant de plus près, nous nous rendons compte que la membrane du ballon, une fois percée, se rétracte brutalement avant même que l’eau (ou l’air) ait le temps de s’échapper du ballon. Et cette rétractation est plus rapide que le son, générant par la même occasion une onde de choc à l’origine d’un bang supersonique (c’est le même phénomène que le « boum » des avions supersoniques). C’est pourquoi nous pensons à une explosion à cause du bruit et de l’éparpillement de morceaux de la membrane dans la pièce.

Toujours sceptique ? Alors, je t’invite à lire cette étude sur « l’explosion » des ballons de baudruche où deux physiciens du Laboratoire de Physique Statistique de l’ENS à Paris ont étudié expérimentalement le processus de fragmentation de membranes de baudruche grâce à une caméra rapide. Si tu as la flemme de cliquer sur le lien, alors admire l’image ci-dessous qui montre différents types de déchirure.


[Source image]

Dis-moi, ça t’en bouche un coing ?

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2 Pierrot ont pris leur plume. Et toi ?

  1. Excellent sujet !

    Je me demandais justement pourquoi les ballons « explosaient » en plusieurs morceaux alors qu’il n’y avait qu’une seule piqûre.

    Alors non seulement, ce n’est pas une explosion, mais en plus je découvre l’existence d’un seuil d’instabilité. C’est toujours passionnant de trouver de nouveaux exemples de non linéarité 🙂

    Merci pour le partage.

    lundi 15 mai 2017 à 11 h 45 min
  2. Sirtin

    De rien et content que ça t’a plu !
    🙂

    lundi 15 mai 2017 à 21 h 06 min

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