Les tornades
| Auteur du projet | Guy BEDORET |
| Discipline enseignée | Physique-chimie |
| Etablissement | lycée Raymond Naves - 31018 Toulouse - Académie de Toulouse |
| Niveau scolaire | Lycée |
| Nature du projet | Atelier scientifique |
| Catégories | Météorologie |
| Support | Site web |
| Opérations | Concours C.Genial |
| Partenaires | CNRS: M.Dessens |
| Résumé | Réalisation de maquettes de tornades comme celles du CNRS au Centre d'études atmosphériques de Campistrous. Plusieurs prototypes de maquettes seront réalisées afin de recréer les conditions re formation d'une tornade. L'étude des cyclonnes sera réalisée avec notamment le phénomène de déviation de la force de Coriolis. |
Un groupe de sept élèves de 2nde a réalisé une machine à tornades. Ces machines ont été réalisées au CNRS par M. Dessens .Elles permettent de recréer les conditions de formation d'une tornade en laboratoire. Elles sont constituées d'une hélice à quatre pales mise en rotation par une perceuse ayant un variateur de vitesse, au-dessus d'un caisson cylindrique dans le bas duquel on injecte de la vapeur d'eau émise par un humidificateur à ultrasons. Les réglages de la vitesse de rotation , du débit de vapeur, les dimensions des pales de l'hélice et celles du cylindre sont autant de paramètres dont dépend la formation de la tornade. Les élèves ont réalisé plusieurs prototypes en carton en jouant sur tous les paramètres et ont fini par réaliser une tornade. Ils peuvent maintenant réaliser une machine avec des matériaux plus solides (plexiglas, bois, métal , éclairage..) et donc plus coûteux.
Pour étudier l'équilibre entre les forces de pression et de la force centrifuge, ils ont réalisé une tornade de paillettes dans un bocal contenant de l'eau. Ils effectueront des mesures de pression dans leur machine pour en étudier les variations en fonction de la distance au centre de la tornade.Le but sera de mettre en évidence la dépression au coeur de la tornade. Pour approfondir l'étude, ils ont réalisé une autre maquette de tornade basée sur la mise en rotation de la vapeur d'eau, non pas par une hélice mais par un aspirateur situé au-dessus du caisson. Ce nouveau concept a bien fonctionné puisqu'une une autre tornade s'est formée: l'aspiration de l'air par le dessus d'un caisson plus petit que le précédent a bien créé un tourbillon. L'analogie avec les conditions naturelles sera examinée par la suite. Ils étudieront ensuite les cyclones, avec le détail de la force de Coriolis, et des mises en évidence de celle-ci sur plateau tournant. L'étude de trajectoires sera réalisée avec observation et interprétation de la déviation vers la droite (vers l'est )pour un plateau tournant dans le sens trigonométrique (d'Ouest en Est ) .
Pour conclure les tornades et "dust devil" sur d'autres planètes seront présentées.
