Quiconque n'a jamais réussi à jeter un sous-bock dans un chapeau doit en prendre note :les physiciens de l'Université de Bonn ont découvert pourquoi cette tâche est si difficile. Cependant, leur étude suggère également comment augmenter considérablement la précision et la portée. Les résultats sont publiés dans le Journal Physique Européen Plus .

Les sous-bocks protègent les tables des cercles de condensation disgracieux. Cependant, ils sont parfois aussi utilisés à mauvais escient comme projectiles. Généralement avec peu de succès :après peu de temps, le dessous de verre en carton quitte son chemin, tourne sur le côté, et tombe au sol. Mais pourquoi est-ce ainsi ?

Des physiciens de l'Institut Helmholtz de physique des rayonnements et de physique nucléaire et de l'Institut d'astronomie Argelander de l'Université de Bonn se sont maintenant penchés sur cette question. Selon eux, le comportement du sous-bock est inévitable, au moins en employant la technique de lancer habituelle :il commence inévitablement à dériver après 0,45 seconde au plus. Les cartes à jouer tournent mal après seulement 0,24 seconde, CD après 0,8 seconde.

La raison en est l'interaction entre la gravité, ascenseur, et la conservation du moment cinétique :le tapis bascule vers l'arrière peu de temps après avoir été projeté en raison de la gravité. Cela lui donne un angle d'attaque, semblable à un avion à l'atterrissage. Cet angle crée une portance dans le flux d'air. "Toutefois, la force de levage n'est pas appliquée au centre du tapis, mais plutôt dans le tiers avant, " explique le doctorant Johann Ostmeyer, qui a eu l'idée de l'étude.

Cela ferait normalement bientôt basculer le carton rond. Et c'est effectivement le cas, mais seulement s'il est lancé d'une manière plutôt non conventionnelle. "Un sous-bock est généralement tourné lorsqu'il est lancé, semblable à un frisbee, ", explique Christoph Schürmann, collègue d'Ostmeyer de l'Institut d'astronomie Argelander de l'Université de Bonn. "Cela le transforme en une sorte de toupie." Cette rotation stabilise le vol et empêche le retournement. Au lieu de cela, la force de levage fait dériver le tapis sur le côté - vers la droite, s'il est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ; sinon à gauche.

Machine à lancer des tapis de bière conçue

À la fois, il se redresse, de sorte qu'il n'est plus parallèle au sol mais se tient plutôt debout dans l'air comme une roue en rotation. Dans cette position, le tapis a un backspin - s'il devait se tenir debout comme une roue sur le sol, il reviendrait ainsi à son point de départ. En vol, il perd rapidement de la hauteur et tombe au sol. Ce processus est caractéristique de tous les plats, objets ronds.

L'idée de l'étude est née lors d'une excursion de l'équipe du spectacle de physique de l'Université de Bonn à Munich. L'événement captive régulièrement plusieurs centaines de visiteurs avec ses fascinantes expériences physiques. Pendant que les participants visitaient un bar ensemble, ils se demandaient pourquoi les sous-bocks volants se comportaient comme ils le font.

A leur retour, les physiciens ont abordé cette question systématiquement :ils ont spécialement conçu une machine à lancer des tapis de bière et ont enregistré les vols avec une caméra à grande vitesse. Cela leur a permis de vérifier si leurs prédictions théoriques correspondaient à leurs observations pratiques. "Il n'y a pas de candidature pour le projet, " explique le professeur Dr. Carsten Urbach du Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics, un institut du Département de physique et d'astronomie de l'Université de Bonn. "Toutefois, le problème est clair pour les profanes comme pour les physiciens. Et il illustre merveilleusement l'ensemble du processus par lequel les sciences naturelles acquièrent des connaissances - de l'observation à la théorie et à ses tests expérimentaux, jusqu'à son ajustement et son développement ultérieur."

Les cartes à jouer parcourent des distances allant jusqu'à 60 mètres

Incidemment, les sous-bocks voyagent de la manière la plus stable, et donc le plus éloigné, s'ils tournent très rapidement - un tour qui a également été maîtrisé par le meilleur lanceur de cartes à jouer au monde Rick Smith Jr., dont la distance de lancer record est de plus de 60 mètres. Cependant, les sous-bocks à rotation rapide ne se déplacent pas en ligne droite pendant plus de 0,45 seconde. "Ceux qui veulent lancer très loin et avec précision doivent placer le tapis en position verticale et appliquer une rotation vers l'arrière, " explique Ostmeyer - et puis, dans le même souffle, met en garde contre d'éventuelles blessures.

Ce n'est pas sans raison qu'il y a des excuses préventives à la fin de la publication :« Nos sincères excuses à tous ceux qui ont été touchés par un sous-bock, que ce soit par un objectif inexact ou parce que nous incitons les autres à effectuer des expériences stupides. »