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♦♦♦♦ Le tube de Compton

Michel Criton

 

Une invention peu connue du physicien américain Arthur Holly Compton (1892–1962) est représentée sur la figure. Un tore de verre de plusieurs pieds de diamètre est complètement rempli d’un liquide dans lequel de petites particules solides sont en suspension. On laisse le tube reposer jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de mouvement dans son liquide. Il est rapidement renversé par une rotation de 180° autour de son axe horizontal. En regardant les particules en suspension à travers un microscope, on peut déterminer si le liquide coule ou non autour du tore.
Supposons que le tube soit placé de telle sorte que son plan vertical soit orienté selon l’axe est–ouest. Comme la Terre tourne dans le sens antihoraire (vue du pôle Nord), le sommet du tube se déplace plus rapidement que le fond car il parcourt une trajectoire circulaire de plus grande circonférence. Faire basculer le tube accélère le mouvement du liquide qui était au fond et ralentit celui du liquide qui était en haut, établissant une faible circulation du liquide dans le sens des aiguilles d’une montre. On peut ainsi prouver que la Terre tourne et déterminer son sens de rotation simplement en retournant le tube.
En supposant qu’il n’y ait pas de frottements dans le tube, combien de temps cela prendrait-t-il à une particule dans le liquide pour effectuer un tour complet à l’intérieur du tube ?

 

 

SOURCES

D'après Mathematical Carnival, Martin Gardner, Vintage, 1977