L’onde cobra expliquée par des chercheurs de l’ENS et de Polytechnique

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L’onde cobra est une cousine de la course de dominos dans laquelle on entrelace des bâtons d’esquimaux ou des abaisse-langues selon un treillis en losange. Lorsqu’une des extrémités est relâchée, les bâtons sont éjectés un à un et le treillis se soulève, telle la tête d’un cobra. Ce phénomène spectaculaire a fait l’objet de plusieurs vidéos virales que l’on peut trouver sur internet.

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Proposé initialement comme un problème de l’International Physicist Tournament, ce phénomène a récemment été expliqué par une collaboration entre Frédéric Chevy à l’ENS et Christophe Clanet, David Quéré et Jean-Philippe Boucher à l’École Polytechnique dans un article publié dans Physical Review Letters.

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Ils ont montré que l’onde cobra résultait d’une propulsion par réaction, dans laquelle le carburant est l’énergie élastique stockée dans les déformations des bâtonnets et la propulsion est assurée par leur éjection.
Ils ont en particulier étudié la dynamique d’un tel treillis lors du relâchement des bâtonnets :

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De cette analyse ils ont déduit que l’onde cobra ne pouvait exister que lorsque les bâtonnets obéissaient à des contraintes assez strictes. Si l’élasticité est trop faible, l’énergie élastique stockée dans les bâtonnets n’est pas suffisante pour vaincre la gravité et le cobra reste allongé. Au contraire, si l’élasticité est trop forte, les bâtonnets se rompent sous l’effet des déformations.


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