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Les toilettes australiennes ne tirent pas à l'envers à cause de l'effet Coriolis

Image des toilettes via Shutterstock

Fichier sous « News to Me » : vous connaissez cette vieille histoire sur la façon dont les toilettes de l'hémisphère nord tirent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et les toilettes de l'hémisphère sud (et seaux, drains, etc.) dans le sens des aiguilles d'une montre, en raison de l'effet Coriolis ? C'est bidon ! Aujourd'hui, j'ai appris que si l'effet Coriolis est important pour les ouragans, il n'est pas assez fort pour que les toilettes tirent dans différentes directions à différents points de la Terre. La vraie cause des toilettes à chasse d'eau « à l'envers » est simplement que les jets d'eau pointent dans la direction opposée.L'esprit soufflé.(C'est encore plus époustouflant parce que c'était l'événement déclencheur d'unLes Simpsonépisode, et tout le monde sait que les dessins animés ne se trompent jamais.)

Parlons sciences

Il y a donc bien un effet Coriolis, et nous le voyons à grande échelle - les ouragans dans différents hémisphères ont tendance à tourner dans des directions différentes, car la Terre sous-jacente tourne, et l'effet est exagéré à mesure que vous vous éloignez de l'équateur. Cette page scientifique de Penn State par le professeur de météorologie Alistair B. Fraser explique :

À l'échelle des ouragans et des grandes tempêtes de latitude moyenne, la force de Coriolis fait tourner l'air autour d'un centre de basse pression dans une direction cyclonique. En effet, le terme cyclonique signifie non seulement que le fluide (air ou eau) tourne dans le même sens que la Terre sous-jacente, mais aussi que la rotation du fluide est due à la rotation de la Terre. Ainsi, l'air circulant autour d'un ouragan tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère sud (comme la Terre elle-même). Dans les deux hémisphères, cette rotation est réputée cyclonique. Si la Terre ne tournait pas, l'air s'écoulerait directement vers le centre de basse pression, mais sur une Terre en rotation, la force de Coriolis fait dévier cet air avec pour résultat qu'il se déplace autour du centre de basse pression.

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Cela fonctionne donc à grande échelle. Mais à petite échelle (comme dans vos toilettes, votre évier ou votre seau), la rotation de la Terre elle-même (à une vitesse décidément modeste d'une rotation par jour) est beaucoup plus faible que d'autres forces - comme la force des jets d'eau dans un toilettes, ou la force de l'eau frappant les pentes dans un évier.

lePôle à pôleProblème

En recherchant l'origine de ce mythe de la direction du drain et comment il s'est si fermement ancré dans la tête de gens comme moi, de nombreuses sources discutent du documentaire (par ailleurs génial) de Michael Palin Pole to Pole, dans lequel Palin visite l'équateur au Kenya et observe un piège à touristes dans lequel un homme « démontre » (par falsification) le drainage de l'eau de différentes manières sur l'équateur lui-même, et juste au nord et au sud de celui-ci. Palin ne fait pas remarquer que c'est faux. Je me souviens avoir vu ce documentaire à sa sortie, et c'est peut-être là que j'ai pris la notion -- cela semble être une démonstration scientifique si attrayante, un tel « ah-ha ! » moment quebien sûrla rotation de la Terre devrait provoquer de tels changements dans l'évacuation des eaux ! Nous sommes tous de minuscules fourmis sur un énorme globe en rotation ! Quelles merveilles ! Malheureusement, c'est BS. Encore une fois, Fraser a une bonne écriture; voici un extrait :

[L]e faussaire doit forcer la rotation par d'autres moyens, et d'une manière suffisamment discrète pour que les bus remplis de touristes ne repèrent pas les moyens. En effet, un de mes collègues, qui a été témoin de la performance et savait que c'était une fraude, n'a pas été en mesure de repérer comment la fraude a été perpétrée. (Il est intéressant de noter que, de retour dans le bus, il a informé ses compagnons de tourisme qu'ils venaient d'être témoins d'un faux --- la Terre n'a pas causé la rotation qu'ils venaient de voir --- il y avait eu une déception généralisée. Les touristes ont préféré le fantasme à la réalité.)



Fraser continue d'expliquer comment vous pouvez faire semblant vous-même.

L'intrigue se corse

Selon diverses sources, ilestpossible de démontrer un effet de Coriolis sur l'eau à petite échelle, mais uniquement dans des circonstances extrêmement contrôlées - impliquant des récipients à eau de forme prévisible, de longues périodes d'attente pour que l'eau devienne aussi calme que possible, en enlevant soigneusement un bouchon au fond de le navire sans ajouter de spin, et d'autres trucs fous. Mais dans vos toilettes ou lavabos typiques, la force de Coriolis est si faible qu'elle est indétectable par rapport aux autres forces. Même tenir un bol d'eau et se retourner introduit suffisamment de rotation pour faire avancer les choses dans un sens ou dans l'autre.

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Une expérience amusante

Allez dans votre salle de bain maintenant et observez l'eau couler dans le drain - n'importe quel drain que vous voulez. Selon l'efficacité de votre plomberie, vous devrez peut-être boucher le drain, remplir le bassin, puis le débrancher et attendre. (Il peut également être utile d'avoir quelque chose de léger flottant à l'intérieur, pour marquer tout mouvement - quelques morceaux de tissu peuvent fonctionner, ou une allumette ou deux.) Observez si l'eau de drainage forme une spirale dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. Allez-y, j'attendrai. Vérifiez maintenant tous les autres drains que vous pouvez trouver. Correspondent-ils? Dans mes tests (certes non scientifiques) tout à l'heure, un évier vidangé dans le sens des aiguilles d'une montre, l'autre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, l'un n'avait pas de rotation facilement observable (il est petit), et les toilettes étaient également dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, clairement en raison de la position de ses jets d'eau. Bien. Et voilà : la science en action.

(Via Steven Frank, via Snopes. Notez que nous avons également couvert ce sujet en 2007.)