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Juil
01

Le claquement du fouet

Le fouet claque parce que son extrémité dépasse… la vitesse du son! Les physiciens ont mesuré la vitesse de l’extrémité de la lanière du fouet et visualisé l’onde de choc créée par le bang supersonique.

Extrait :

En 1887, les Autrichiens Ernst Mach et Peter Salcher montrent qu’un projectile animé d’une vitesse supérieure à celle du son engendre une onde de choc qui se manifeste par un claquement. Peu après, en 1899, Mach compare ce claquement au bruit d’explosion que produit une météorite quand celle-ci traverse l’atmosphère. Ils en déduisent que la vitesse d’entrée des météorites dans l’air terrestre est supersonique. Inspiré par ces travaux, l’Allemand Otto Lummer suggère, en 1905, que le claquement du fouet soit aussi du à l’émission d’une onde de choc. Nombre de ses collègues sont incrédules, mais l’explication a droit de cité : les physiciens allemands Winkelmann et Prandtl n’hésitent pas à l’exposer dans des articles qu’ils écrivent vers 1910 dans des encyclopédies. Dès lors, l’idée que l’extrémité du fouet se déplace plus vite que le son se retrouve dans de nombreux ouvrages qui traitent d’acoustique ou d’aérodynamique. Toutefois, elle reste au stade d’hypothèse plus ou moins bien acceptée pendant encore une vingtaine d’années avant de faire des études plus précises (les physiciens ont souvent d’autres chats à fouetter). Aussi, tout au long du siècle, la physique du fouet ne progressera-t-elle que par épisodes.

Pour vérifier l’intuition de Lummer, le professeur Carrière de Toulouse réalise, en 1927, une ingénieuse expérience. Pour photographier le phénomène, reproduire un claquement identique lors de chaque essai, Carrière construit un fouet mécanique qui ressemble peu à celui du cocher : le manche du fouet est remplacé par un élastique sous …

Parus dans :

Le claquement du fouet R. Lehoucq, J.M. Courty et E. Kierlik, Pour la Science N°285, (jui;;et 2001)

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