Introduction
Un mystère de la dynamique des fluides a été résolu par deux chercheurs en physique des fluides, Miguel Herrada et Jens Eggers. Le paradoxe de Léonard, qui a déconcerté les scientifiques pendant des siècles, a été découvert grâce à de nouvelles simulations qui correspondent aux mesures précédentes de haute précision des bulles agissant dans l’eau. Les conclusions suggèrent que les bulles peuvent atteindre un rayon critique qui les pousse dans de nouveaux chemins instables en raison des interactions entre l’écoulement de l’eau autour d’elles et les déformations subtiles de leurs formes. Dans cet article, nous allons répondre à 10 questions sur ce mystère de la dynamique des fluides.
1. Qu’est-ce que le paradoxe de Léonard ?
Le paradoxe de Léonard est un mystère de la dynamique des fluides qui a déconcerté les scientifiques pendant des siècles. Il a été remarqué pour la première fois par Léonard de Vinci, qui a observé que quelques-unes des bulles dans l’eau se déplaçaient de manière erratique, zigzaguant de-ci de-là, au lieu de flotter directement à la surface.
2. Comment les chercheurs ont-ils résolu le paradoxe de Léonard ?
Les chercheurs Miguel Herrada et Jens Eggers ont développé de nouvelles simulations qui correspondent aux mesures précédentes de haute précision des bulles agissant dans l’eau. Dans l’article, leurs conclusions suggèrent que « les bulles peuvent atteindre un rayon critique qui les pousse dans de nouveaux chemins instables en raison des interactions entre l’écoulement de l’eau autour d’elles et les déformations subtiles de leurs formes. »
3. Quelles sont les applications de la résolution du paradoxe de Léonard ?
La résolution du paradoxe de Léonard pourrait avoir des applications dans un large éventail de phénomènes naturels, de l’industrie chimique à l’environnement. Elle pourrait également ouvrir la porte à l’étude des petites contaminations, présentes dans la plupart des contextes pratiques, qui imitent une particule quelque part entre un solide et un gaz.
4. Qu’a observé de Vinci sur les bulles dans l’eau ?
De Vinci a observé que quelques-unes des bulles dans l’eau se déplaçaient de manière erratique, zigzaguant de-ci de-là, au lieu de flotter directement à la surface. Il a fait le dessin dans son cahier et a ensuite griffonné quelques pensées. Les notes étaient écrites à l’envers, comme à son habitude.
5. Comment les chercheurs ont-ils confirmé les observations de da Vinci ?
Les chercheurs Miguel Herrada et Jens Eggers ont utilisé des formules mathématiques appelées Équations de Navier-Stokes pour confirmer les observations de da Vinci. Ils ont découvert qu’une augmentation du rayon sphérique d’une bulle au-delà de 0,926 millimètre peut être le mécanisme qui déclenche le comportement bancal.
6. Qu’est-ce que l’effet Marangoni ?
L’effet Marangoni est le transfert de masse le long d’une interface entre deux phases dû à un gradient de tension superficielle. Dans le cas d’une dépendance à la température, ce phénomène peut être appelé convection thermos-capillaire (ou convection de Bénard-Marangoni).
7. Qui est Carlo Marangoni ?
Carlo Marangoni était un scientifique italien qui a étudié l’effet Marangoni pour sa thèse de doctorat à l’Université de Padoue. Il a publié les résultats en 1865. L’effet Marangoni a été identifié pour la première fois par James Thompson, un physicien britannique (et frère de Lord Kelvin) en 1855.
8. Qu’est-ce que l’effet Gibbs-Marangoni ?
L’effet Gibbs-Marangoni est le traitement théorique complet sur l’effet Marangoni donné par J. Willard Gibbs dans son ouvrage Sur l’équilibre des substances hétérogènes, écrit entre 1875-78.
9. Comment l’effet Marangoni se produit-il dans le vin ?
Dans le cas du vin, la combinaison de la tension superficielle du vin combinée à la variation de température à divers endroits dans le verre entraîne la formation de gouttelettes sur le côté du verre lorsqu’il est agité. Un liquide avec une tension superficielle élevée tire avec plus de force sur le liquide environnant par rapport à un liquide avec une tension superficielle faible. Ce gradient de tension superficielle amènera le liquide à s’écouler des régions de tension superficielle plus faible.
10. Les jambes et les larmes d’un verre de vin reflètent-elles sa qualité ?
Les jambes et les larmes d’un verre de vin ne reflètent en aucun cas la qualité. Il n’y a pas de bonnes jambes ou de mauvaises jambes dans le vin. Les niveaux d’alcool, de glycérine et d’extrait sec, ainsi que la présence de sucre résiduel, peuvent affecter les propriétés des larmes dans le vin, mais cela ne reflète pas la qualité.
Résumé
Le mystère de la dynamique des fluides, connu sous le nom de paradoxe de Léonard, a été résolu par deux chercheurs en physique des fluides, Miguel Herrada et Jens Eggers. Ils ont découvert que les bulles peuvent atteindre un rayon critique qui les pousse dans de nouveaux chemins instables en raison des interactions entre l’écoulement de l’eau autour d’elles et les déformations subtiles de leurs formes. L’article explique également l’effet Marangoni, qui est le transfert de masse le long d’une interface entre deux phases dû à un gradient de tension superficielle, et son application dans le vin. Les jambes et les larmes dans le vin ne reflètent pas la qualité du vin.