Les physiciens embarrassés par des gouttes de pluie anormalement rapides !

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Tout commence en 2009. Des scientifiques basés sur les territoires américain et mexicain remarquent un étrange phénomène : ils découvrent que certaines petites gouttes de pluie tombent d’une façon plus rapide que la normale, défiant les lois de la physique connues jusqu’à présent.

Ces mêmes physiciens viennent à présent de publier une nouvelle étude, attestant de l’existence de cet événement étonnant. Et par la même occasion, leurs recherches leur ont permis de découvrir que certaines de ces gouttes de pluie « ultra-rapides » pouvaient tomber à une vitesse dix fois supérieure à celles que nous l`avons l`habitude d`observer.

Explication du phénomène

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Pour mieux comprendre ce phénomène qui se produit dans ce genre de pluie,il faut déjà avoir une notion du seuil que ces gouttes arrivent à dépasser. Il s’agit, en effet, d’une vitesse maximale connue chez les physiciens sous le nom de “vitesse terminale”. Celle-ci correspond à la rapidité qu’un objet atteint lorsque la résistance de l’atmosphère compense son poids alors qu’il est en chute libre. Sa vitesse n’augmente plus (son accélération est donc nulle) une fois cette vitesse terminale atteinte. Par exemple, pour l’homme, la vitesse terminale est atteinte pour une chute libre supérieure à 550 mètres. Elle équivaut à 195 km/h maximum.

Donc, l’étude a été faite en mesurant la vitesse de plus de 1.5  millions de gouttes de pluie tombées lors de quelques orages qui ont eu lieu en Caroline du Sud aux États-Unis. Le rapport de cette recherche montre que les gouttes supérieures à 0.8 millimètres tombaient sur le sol à la vitesse habituelle. Cependant, 30 à 60% des gouttes, dont la taille était inférieure à 0.8 millimètres tombaient plus vite que leur vitesse terminale, quelques unes dépassant même 10 fois le seuil maximal.

Parmi les hypothèses avancées par les physiciens pour expliquer ce phénomène, une en particulier concerne la formation de turbulences localisées à l’intérieur des gouttes d’eau qui auraient pour effet de les pousser plus vite vers le bas et réduire ainsi la résistance de l’atmosphère exercée sur ces dernières.

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Une autre hypothèse suggère que ces gouttes de pluie ultra-rapides seraient en fait originaires de gouttes « mères » plus grosses, lesquelles se fragmenteraient pour donner naissance à plusieurs petites gouttes individuelles. Juste après la fragmentation, les gouttes les plus importantes, disposant d`une vitesse terminale plus élevée que les petites gouttes, dû à leur poids plus imposant, transmettent cette grande vitesse aux petites gouttes qu’elles ont produites. Celles-ci héritent alors de la rapidité de leurs défuntes gouttes « mères ». Voilà l’explication qui permettrait de dire d’où vient la grande vitesse de ces gouttes; vitesse qui est plus importante et qui dépasse la vitesse terminale que nous connaissons.