Sports 1:00

La Physique des Balles dans les Sports pour Enfants

1La Magie de l'Effet Magnus

As-tu déjà vu un joueur de soccer professionnel frapper une balle si fort qu'elle courbe pile dans le but ? Ce n'est pas de la magie, c'est de la physique ! Cela se produit grâce à quelque chose appelé l'effet Magnus. Lorsqu'une balle tourne en volant, elle entraîne avec elle une fine couche d'air. D'un côté de la balle, la rotation va dans le même sens que le vent, ce qui accélère l'air. De l'autre côté, la rotation va à l'encontre du vent, ce qui ralentit l'air. Cette différence de pression atmosphérique crée une poussée physique qui fait dévier la balle dans l'air, trompant souvent les gardiens de but et les frappeurs !

2Pourquoi les Alvéoles sont Importantes au Golf

Tu pourrais penser qu'une balle parfaitement lisse volerait le plus loin, mais une balle de golf est en fait conçue pour être « bosselée » intentionnellement. Ces milliers de minuscules alvéoles créent une fine couche d'air turbulent qui adhère à la surface de la balle. Bien que « turbulent » semble indiquer que cela ralentit les choses, cela réduit en fait la taille de la poche d'air derrière la balle, ce qui diminue la traînée. Sans ces alvéoles, une balle de golf ne parcourrait qu'environ la moitié de la distance qu'elle parcourt maintenant ! Lors d'un match professionnel, une balle de golf peut atteindre des vitesses de 240 km/h, et ces alvéoles sont le secret pour la maintenir en l'air plus longtemps.

3Super Rotations et Vitesses Élevées

La rotation est l'arme secrète dans presque tous les sports de balle. Au tennis, un joueur pro peut faire tourner une balle à un rythme stupéfiant de 5 000 rotations par minute ! Ce puissant « lift » (effet lifté) fait plonger la balle rapidement après avoir franchi le filet, permettant aux joueurs de la frapper beaucoup plus fort sans qu'elle sorte des limites. Même la forme et la texture d'une balle comptent ; un ballon de football américain a la forme d'un « sphéroïde aplati » pour fendre l'air comme une aile lorsqu'il est lancé en spirale parfaite. Qu'il s'agisse du duvet d'une balle de tennis ou des coutures en relief d'une balle de baseball, chaque détail est une pièce d'ingénierie conçue pour utiliser la physique afin de gagner le match.

Transcription de la Vidéo

Introduction

Les balles sportives suivent des principes physiques incroyables lorsqu'elles traversent l'air ! Lorsqu'un lanceur de cricket fait tourner la balle, celle-ci courbe dans les airs à cause de l'effet Magnus. La balle en rotation crée différentes pressions d'air de chaque côté, la faisant dévier dans des directions inattendues qui peuvent tromper les batteurs.

Faits Clés

Saviez-vous qu'une balle de tennis peut tourner jusqu'à 5 000 fois par minute pendant un match professionnel ? Saviez-vous que les ballons de football courbent parce qu'un côté se déplace plus vite dans l'air que l'autre ? Saviez-vous que les alvéoles d'une balle de golf l'aident en fait à voler deux fois plus loin qu'une balle lisse ?

Réfléchis

Pourquoi pensez-vous que les balles de golf ont ces petites alvéoles sur toute leur surface au lieu d'être parfaitement lisses ?

La Réponse

Les alvéoles créent de minuscules tourbillons d'air autour de la balle lorsqu'elle vole ! Cet air turbulent réduit la traînée et aide la balle à conserver sa vitesse plus longtemps. Une balle de golf alvéolée subit beaucoup moins de résistance de l'air qu'une balle lisse, ce qui lui permet de parcourir une plus grande distance dans l'air.

Questions Fréquentes

Pourquoi les lanceurs de baseball utilisent-ils différentes prises ?

Les lanceurs changent la position de leurs doigts pour contrôler la façon dont la balle tourne lorsqu'elle quitte leur main. En modifiant la direction et la vitesse de rotation, ils peuvent utiliser l'effet Magnus pour faire couler, glisser ou courber la balle de manière inattendue.

La météo affecte-t-elle la distance parcourue par une balle ?

Oui, la température et l'altitude modifient la densité de l'air. Par une journée chaude ou dans une ville de haute altitude comme Denver, l'air est plus fin, ce qui signifie qu'il y a moins de résistance de l'air pour ralentir la balle, entraînant plus de circuits (home runs) !

Pourquoi une balle de tennis est-elle recouverte de duvet ?

Le duvet jaune est conçu pour augmenter la résistance de l'air et aider les cordes de la raquette à « agripper » la balle. Cela permet aux joueurs de créer d'énormes quantités de rotation, ce qui est essentiel pour contrôler où la balle atterrit à grande vitesse.

Pourquoi un ballon de basket en rotation reste-t-il sur un doigt ?

C'est dû à un principe physique appelé moment cinétique (ou moment angulaire). Plus une balle tourne vite, plus elle veut maintenir son axe de rotation stable, ce qui l'aide à résister à la gravité et à rester en équilibre sur un point minuscule comme le bout d'un doigt.

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