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Vous pouvez essayer : quand un spaghetti sec est plié au delà
de sa limite de courbure, il ne se casse habituellement pas en
deux mais en plusieurs morceaux (de 3 à 10 segments, entre 3 et
5 le plus souvent). Ce comportement singulier intriguait les scientifiques
depuis longtemps, et plusieurs chercheurs (parmi lesquels le prix
Nobel Richard Feynman) ont essayé de trouver une explication.
Deux physiciens, Basile Audoly et Sébastien Neukirch du Laboratoire
de Modélisation en Mécanique de l'Université Paris VI, ont élucidé
ce mystère !
L'expérience
Pour comprendre ce qui se passe lorsque le spaghetti est plié
au-delà de sa limite de courbure, ils ont étudié la dynamique
du spaghetti lorsqu'il est plié un peu en deça de sa limite de
courbure puis relâché brusquement. Ils ont commencé par décrire
mathématiquement la réaction d'une tige élastique mince (un spaghetti)
qui a été courbé puis relâché en utilisant les équations de Kirchhoff.
Ils ont ensuite comparé leurs calculs à des images de rupture
d'un spaghetti dans les mêmes conditions.
Les résultats
Il se produit bien, d'abord, une cassure unique. Mais, des ondes
élastiques parcourent la tige dans sa longueur juste aprés cette
première rupture. Ces « vagues » augmentent la courbure locale
de la tige et déclenchent une "avalanche" de nouvelles ruptures.
Les chercheurs ont confirmé ces prévisions en filmant le « destin
» de plusieurs spaghettis courbés puis relachés : on voit clairement
que les spaghetti cassent juste après le lacher, ce qui confirme
que la courbure du spaghetti est renforcée par les ondes de flexion.
Ruptures multiples de Spaghettis
relâchés © Laboratoire de Modélisation en Mécanique et Laboratoire
de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes - CNRS
Après avoir courbé un spaghetti
en arc de cercle juste en deça de sa limite de courbure, son extrémité
supérieure est brusquement relâchée. Sur les images prises avec
une caméra haute vitesse (1000 images / seconde), les résultats
de la description mathématique obtenue avec les lois de Kirchhof
(les points blancs) s'ajustent parfaitement. Notez que la rupture
du spaghetti se produit à l'endroit où la courbe est la plus forte.
© Physical Review Letters
La Fontaine ventait la souplesse du Roseau qui plie mais ne rompt
pas quand la force de la tempête finit par briser le solide Chêne.
La physique des spaghetti enrichira-t-elle nos fables ?
Ca n'est pas sûr… mais elle intéressera certainement de nombreux
ingénieurs car cette nouvelle description est applicable à d'autres
matériaux, comme la fibre de verre et les poutres métalliques
utilisées dans les bâtiments et les ponts et permettrait d'améliorer
la sûreté des structures construites avec ces matériaux.
 
Une maison faite avec 900 kg de spaghetti (cuits et crus) : réalisation
de Peter
De Cupere pour l'exposition "Alles in wonderland"
durant le festival Storm
op komst à Turnhout (Belgique).
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