La formation de bulles dans l'eau : comment et combien ?

Année 2005-2006

Guillaume Broad, Thomas Diener et Thibault Weston-Smith ont étudié le phénomène de formation de bulles au sein d’un liquide en lâchant des billes d'une certaine hauteur.  Les lâchers ont été effectués pour différents diamètres d de billes et différentes hauteurs h de chute. 

    L'acquisition de vidéos, visualisées ensuite image par image, a permis la mise en évidence d'un phénomène à l'origine de la formation des bulles : le passage à grande vitesse de la bille métallique dans l'eau crée un canal d'air qui se referme ensuite en son milieu. En bas se trouve enfermé de l'air créant ainsi une ou plusieurs bulles et en haut la fermeture brutale de ce canal est à l'origine d'une gerbe. 

   

   Le volume des bulles formées a été mesuré sur des images arrêtées et des graphes de leur dépendance en h et d ont été établis. 

  La proportionnalité du volume avec le carré du diamètre d des billes a été vérifiée. Cette dépendance était attendue, le volume des bulles devant être proportionnel à la section du canal formé pour une hauteur de chute fixée. 

    En revanche, la croissance de leur volume avec la hauteur de chute est restée un mystère !

 Ils ont présenté leurs travaux à l'Université de Versailles à l'occasion du concours Faites de la Science en mai 2006.