L'univers de l'ultra-rapide

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Au-delà du domaine du visible de l'oeil humain se cache un monde plein de surprises et de mystères. En effet, le cerveau met 150 ms pour encoder ce qui se passe sous nos yeux et durant ce laps de temps de nombreuses choses se déroulent sans que nous en ayons conscience.
Inconnu depuis le début de notre création, cet univers est aujourd'hui accessible grâce aux nouvelles technologies !

Commençons par analyser la foudre qui a la particularité de dépasser les 160 000 km/h ! Grâce à l'analyse réalisée par des caméras à haute vitesse, nous avons pu nous apercevoir que l'éclair n'est pas une unité unique mais qu'il se subdivise en plusieurs sous-unités qui cherchent un point de contact avec le sol.
Certains éclairs sont ascendants et se subdivisent une fois qu'ils sont rentrés en contact avec le cumulonimbus. Ce type de foudre est de plus en plus fréquent dans le monde car ils sont causés par des bâtiments en haute altitude.
Un autre genre d'éclair a lieu en haute altitude, il s'agit du sylphe rouge qui a une durée d'existence encore plus brève que l'éclair classique ! Celui-ci ressemble à une trainée de globes qui ont une luminosité aussi forte que celle de Jupiter


Dans chaque explosion, même la plus infime à notre regard, il existe une force gigantesque potentiellement capable de détruire certaines constructions.
En effet, la véritable force n'est pas générée pas l'explosif lui-même ni par la détonation, mais par l'onde de choc engendrée. En effet, quand une explosion a lieu, la poudre se transforme d'une forme solide en une forme gazeuse qui va fendre l'air à une vitesse de 300 mètres par seconde, si bien que cette célérité détruit tout sur son passage.
Mais sans s'arrêter là, cette première onde de choc va donner naissance à une seconde en enflamment le combustible restant.

Durant un vol en avion de chasse, l'énergie dégagée lorsque celui-ci arrive à la vitesse du son est potentiellement très dangereuse. Pour cause, à cette allure l'humidité de l'air se condense et forme un nuage autour des ailes, ce qui équivaut au choc qui serait engendré par la collision d'une voiture sur les ailes de l'avion !

Bien avant nous, des insectes ont appris à voler et grâce à la technologie nous avons pu découvrir certains de leurs secrets...
Par exemple, le Moro sphinx qui est un papillon capable de réaliser des vols stationnaires pour butiner à l'instar du colibri est l'un des papillons les plus rapides car il peut atteindre une allure de 50km/h tout en conservant une précision très peu commune.
Au contraire, le bourdon doté d'un gros corps et des petites ailes a été longtemps un mystère du point de vu aérodynamique pour les scientifiques. Beaucoup moins précis que l'insecte décrit précédemment, il utilise ses pattes pour conserver son équilibre durant son vol et doit faire battre ses ailes 200 fois par seconde pour pouvoir rester en l'air. De plus, il utilise un ingénieux système de pivot avec ses ailes pour doubler sa force de poussée.
La chauve-souris qui est le seul mammifère capable de voler naturellement est dotée de mains d'où prennent racine les ailes, ce qui leur permet d'être capables d'ajuster celles-ci de manière constante.
La mouche qui a la capacité de voir 100 images par seconde peut voler rapidement en anticipant tout obstacle malgré sa faible acuité visuelle. Elle est ainsi l'inverse de l'espèce humaine qui a une excellente acuité et peut percevoir énormément de détails mais qui en contrepartie n'arrive pas à percevoir de façon satisfaisante la vitesse qui nous empêche d'analyser tous les éléments de façon précise lorsque l'objet est en mouvement rapide.

L'eau, lorsqu'elle est perçue au ralentit a un aspect épais et élastique.
L'homme n'arrive à parcourir que quelques kilomètres par heure en nageant, alors que le dauphin a une vitesse trois fois plus élevée !
Mais pourquoi ces mammifères se mouvent-ils plus aisément dans l'eau ?
Et bien ceci est dû à la densité de l'eau qui entraine une déformation de nos tissus lorsque nous nageons, ce qui a pour conséquence de nous freiner, or les dauphins ont une peau beaucoup plus épaisse qui permet à l'eau de glisser contre eux sans les freiner de façon significative.
Ajoutons à la propriété de l'eau une force destructrice qui permet par conduction d'une onde acoustique d'entrainer des variations de la densité du liquide le transformant en gaz... C'est la cavitation ! Cette propriété est illustrée en examinant au ralentit la manière dont un certain crustacé arrive à tuer ses proies. L'énergie dégagée par cet animal en claquant ses pinces projette le liquide à très grande vitesse rendant l'eau au niveau de cette cavitation aussi chaude que la surface du soleil !
Le même phénomène se produit lorsqu'une hélice de bateau est en marche. Le mouvement rotatoire à grande vitesse donne naissance à de la vapeur d'eau autour de ses pales, ce qui donne naissance à des bulles extrêmement chaudes qui en explosant bombardent l'hélice causant sa destruction progressive.

Bien que nous imaginons une goutte d'eau ronde, lorsque celle-ci est en chute libre, elle adopte une multitude de formes plates en conséquence des frottements provoqués par l'air. De plus, certaines des plus grosses explosent littéralement en vol formant ainsi une multitudes de plus petites.

Les gerris sont des insectes qui ont la capacité de flotter et se mouvoir de façon très rapide à la surface de l'eau. Par quels mécanismes cela est-il possible ?
Et bien il existe deux phénomènes qui rendent cet exploit réalisable.
Le premier est appelé tension superficielle qui permet grâce aux poils hydrophobes de leurs pattes d'empêcher la pénétration de l'eau tout en créant une étendue élastique à la surface de l'eau. Cela engendre le deuxième phénomène en créant une dépression topographique qui permet de créer une surpression portant l'animal.

Comme nous l'avons vu dans ce résumé, de nombreux phénomènes qui se déroulent quotidiennement sous nos yeux ne sont pas perceptibles en raison de leur vitesse extrême.
Comme vous le découvrirez en regardant le reportage, cette incroyable allure est également utilisée par les plantes dans divers mécanismes extrêmement ingénieux.
Venez découvrir l'univers de l'ultra rapide qui n'a pas fini de nous délivrer ses nombreux secrets !

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Complément : vitesse



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