Alors que Rohit Velankar, aujourd’hui élève en dernière année au lycée Fox Chapel Area, versait du jus dans un verre, il pouvait sentir le « glou, glou, glou » rythmé faire fléchir les parois du carton.
Rohit a réfléchi au son et s’est demandé si l’élasticité d’un récipient influençait la façon dont son liquide s’écoulait. Il a d’abord cherché la réponse à sa question pour son projet de foire scientifique, mais cela a pris une tournure plus profonde lorsqu’il s’est associé à son père, Sachin Velankar, professeur de génie chimique et pétrolier à la Swanson School of Engineering de l’Université de Pittsburgh.
Ils ont mis en place une expérience dans le sous-sol familial et leurs résultats ont été publiés dans leur tout premier article ensemble en tant que père et fils.
« En tant que scientifique, je me suis beaucoup investi dans le projet », a déclaré Sachin Velankar. « Nous avons convenu qu’une fois les expériences commencées, nous devrions les mener à terme. »
Le papier est publié dans le journal Physique des fluides.
La science derrière le glug
Les premières expériences de Rohit ont montré que les conteneurs de charcuterie avec des couvercles en caoutchouc se vidaient plus rapidement que ceux avec des couvercles en plastique.
« Le glugging se produit parce que l’eau qui sort a tendance à réduire la pression à l’intérieur de la bouteille », a déclaré Velankar. « Lorsque le contenant est très flexible, comme les sacs qui contiennent des liquides intraveineux ou du vin en boîte, le contenant peut être capable de distribuer du liquide sans glugging. Mais il existe d’autres types de bouteilles flexibles, donc leur élasticité doit sûrement affecter son drainage. »
Ils ont créé leurs propres bouteilles en acrylique idéales avec des couvercles en caoutchouc à l’aide d’outils disponibles dans l’espace de création de la Fox Chapel Area High School. Un capteur a été placé près d’un trou au fond de chaque bouteille pour mesurer les oscillations de pression à chaque gorgée. Les Velankars ont pu simuler la flexibilité en ajustant le diamètre du trou, confirmant que les bouteilles flexibles se vident plus rapidement, mais avec des gorgées plus grosses et moins fréquentes.
Plus d’informations :
Rohit S. Velankar et al, Les biberons souples se vident plus rapidement mais s’égouttent plus lentement, Physique des fluides (2024). DOI: 10.1063/5.0217553