Il existe une idée communément citée selon laquelle l’eau d’un drain tourbillonne dans des directions opposées dans les hémisphères nord et sud. Mais y a-t-il du vrai là-dedans ? Lorsque vous débranchez le bouchon d’une baignoire, l’eau circule-t-elle dans un sens à New York et dans l’autre à Sydney ?
Bien que l’idée soit basée sur un véritable principe scientifique, vous ne la verrez probablement pas se concrétiser dans un petit drain de votre maison, ont déclaré des experts à Live Science.
L’effet Coriolis
L’idée selon laquelle l’eau tourne dans des directions opposées dans les hémisphères nord et sud découle d’un phénomène connu sous le nom de Effet Coriolis. Lorsqu’un objet, y compris l’air ou l’eau, se déplace sur la Terre en tournant sur son axe, cette substance semble se courber car le sol en dessous tourne à des vitesses différentes selon les endroits. Les points proches de l’équateur se déplacent plus rapidement que les points proches des pôles car ils ont un plus grand cercle à parcourir dans les mêmes 24 heures.
Sur les immenses distances couvertes par les systèmes météorologiques et les courants océaniques, cette petite déviation peut s’accumuler et devenir importante. Les mots clés ici sont « distances immenses ». L’effet Coriolis est faible et nécessite donc suffisamment de temps et d’espace pour produire un changement notable. Les tempêtes et les conditions météorologiques peuvent persister pendant des jours et s’étendent sur des centaines de kilomètres. Mais l’eau d’un lavabo, d’une baignoire ou de toilettes n’a que quelques secondes pour s’écouler avant de disparaître dans les égouts.
« Il faut toujours penser aux bons délais et aux bonnes échelles de durée », Susanne Hornprofesseur de dynamique des fluides numérique et mathématique à l’Université de Coventry au Royaume-Uni, a déclaré à Live Science.
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À l’échelle de votre salle de bain, des détails apparemment insignifiants prennent le contrôle. L’eau peut déjà tourner légèrement en raison de la façon dont elle est entrée dans le bassin, de la façon dont quelqu’un a bougé dans le bain ou de la façon dont le bouchon a été retiré. Il est peu probable que l’évier et le drain soient parfaitement symétriques, ce qui peut également jouer un rôle, et la conception des toilettes guide délibérément leur eau. Tous ces facteurs ont plus d’influence sur votre bassin que l’effet Coriolis. (En d’autres termes, que épisode de « Les Simpsons »qui montre Bart enquêtant sur la direction du drainage entre l’Australie et les États-Unis, s’est trompé.)
Par conséquent, le même évier peut se vider dans le sens des aiguilles d’une montre à une occasion et dans le sens contraire des aiguilles d’une montre à une autre, en fonction de la variation de ces variables au cours d’une journée donnée ; la direction dépend principalement de la manière dont l’eau a été introduite et de la géométrie du récipient et du drain, en fonction du Bibliothèque du Congrès.
Ainsi, bien que l’effet Coriolis derrière cette affirmation soit réel, l’eau d’un drain de salle de bain est normalement submergée par des influences beaucoup plus fortes.
Comment voir l’effet Coriolis en action
Pour que la rotation de la Terre – et donc l’effet Coriolis – soit importante dans une expérience de drainage, a déclaré Horn, « il existe essentiellement deux astuces : la laisser s’écouler très lentement ou la rendre beaucoup plus grande ».
Les Dynamicistes des fluides décrivent cela en utilisant le Numéro de Rossbyqui compare l’inertie d’un écoulement à l’influence de la rotation de la planète. Un petit nombre de Rossby indique que l’effet Coriolis est important ; un grand signifie que le flux se déplace trop rapidement ou sur une distance trop courte, pour que la rotation de la Terre ait une grande influence. Un drain domestique typique entre clairement dans cette dernière catégorie. Selon les mots de Horn, il « ne sent pas de rotation ».
Il existe néanmoins des moyens de voir l’effet Coriolis en action. Dans le cadre d’une expérience méticuleusement conçue, les chercheurs ont supprimé ces perturbations plus importantes pour donner à l’effet Coriolis suffisamment de temps pour émerger.
Dans le Expérience de 1962, décrite dans la revue Natureun chercheur du MIT a utilisé un grand réservoir soigneusement préparé qui éliminait les mouvements résiduels de l’eau avant qu’elle ne s’écoule. L’eau a finalement développé la rotation antihoraire prévue pour l’hémisphère nord.
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Trois ans plus tard, dans une autre étude publiée dans Nature, des chercheurs de l’Université de Sydney ont publié un Homologue de l’hémisphère sud. Après avoir pris des précautions tout aussi strictes contre les perturbations extérieures, ils ont observé la rotation prévue dans le sens des aiguilles d’une montre. Les deux expériences ont démontré que la rotation de la Terre pouvait sélectionner la direction d’un vortex drainant, mais uniquement dans des conditions extrêmement bien contrôlées. En d’autres termes, l’effet Coriolis n’apparaît qu’une fois que vous avez supprimé pratiquement toutes les autres variables.
Cela est très différent de dire que chaque lavabo ou toilette coule dans la même direction selon l’hémisphère dans lequel il se trouve. Dans une plomberie normale, la forme du drain, le mouvement initial de l’eau et la façon dont elle est libérée ont tous beaucoup plus d’influence.
« Demandez-vous simplement si ce que vous regardez se produit plus lentement que la rotation de la Terre et pendant suffisamment longtemps, ce n’est qu’à ce moment-là que la force de Coriolis commence vraiment à avoir de l’importance », a déclaré Horn.
