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Coriolis, le tourbillon de nouvelles idées

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Gaspard Gustave Coriolis est né le 21 mai 1792 à Paris. Après des études d'ingénierie, il s'est consacré à l'enseignement et à la recherche dans divers domaines, notamment en mathématiques et en mécanique d'ingénierie. Il a étudié le mouvement des corps, la friction, l'hydraulique et la performance des machines et introduit de nouveaux concepts dans le monde de la science. Parmi eux, le plus connu était la force Coriolis. En plus des concepts théoriques, il a également traité des applications techniques.

La famille de Coriolis a dû quitter Paris pendant la révolution française pour ses relations avec la noblesse. Des années plus tard, ils retournèrent et y suivirent leurs études, d'abord à l'École Polytechnique puis à l'École d'Ingénierie des Chemins et des Ponts.

À la mort de son père, il commence à travailler pour maintenir sa famille, étant professeur d'analyse mathématique à l'École Polytechnique. Pour ce poste, il a proposé le mathématicien Cauchy. Il a ensuite été professeur de mécanique à l'École d'art et de fabrication.

Des années plus tard, il a offert le poste de Cauchy lui-même et d'autres postes d'enseignant, mais il préférait enquêter plutôt que d'enseigner. Et c'est que la recherche a été votre tâche la plus importante. Il a finalement accepté une offre à l'École d'ingénierie des routes et des ponts. Plus tard, il a reçu deux chaires et a été membre de l'Académie des sciences dans la section de mécanique. Selon ses collègues, il a été un grand éducateur et a renouvelé les méthodes d'enseignement de la mécanique. Il a quitté l'enseignement en 1838 et a été chef d'études de l'École Polytechnique jusqu'à sa mort en 1843.

Son œuvre la plus connue a été publiée dans le livre Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps. Il a décrit une force apparente qui affecte les objets qui se déplacent. Il a noté qu'il est dû à la rotation de la Terre et a appelé la force Coriolis. En conséquence de cette force, les objets et courants océaniques et atmosphériques en mouvement se détournent vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans le sud.

Coriolis est une force proportionnelle à la vitesse et la latitude de l'élément en mouvement. En fait, lorsque la Terre tourne sur son axe, la vitesse de rotation est différente selon la latitude.

La vitesse de rotation d'un point situé à quelques mètres du pôle Nord est faible par rapport à la vitesse d'un point de l'Équateur. Pendant 24 heures, ces points font un tour complet de l'axe et reviennent à la position initiale. La différence de vitesse est due au fait que le parcours réalisé par l'équateur dans cette tournée est beaucoup plus grand que celui près du pôle. Aux latitudes intermédiaires, on obtient des vitesses intermédiaires.

Mouvement, énergie et travail

Les tourbillons et les ouragans sont dus à cette force. L'effet de la force de Coriolis a donc une grande importance dans la météorologie et l'océanographie. En tout cas, l'implication météorologique n'a pas été découverte par Coriolis, car à l'époque, quelques concepts nécessaires étaient inconnus pour les trouver. L'Américain William Ferrel proposa pour la première fois cette relation en 1856.

Cet effet a également une importance dans d'autres domaines, comme l'aéronautique, et son influence doit être prise en compte lors du calcul du parcours des avions. Cependant, par rapport à d'autres forces, la force Coriolis n'est pas très grande et n'est pas observable dans des processus courts à petite échelle. Il n'a donc aucune influence sur la circulation de l'eau des baignoires et des lavabos, bien que ce mythe soit très répandu.

Outre la force de Coriolis, il a proposé d'autres concepts nouveaux et importants qui sont aujourd'hui communs dans le domaine de la physique. Il publie en 1829 Du effet des machines (Calcul des effets de machines) certaines d'entre elles, comme l'énergie cinétique. L'énergie cinétique est l'énergie du corps en mouvement par la vitesse, et Coriolis a noté qu'elle est directement proportionnelle à la masse du corps et au carré de la vitesse.

D'autre part, il a utilisé pour la première fois en physique le concept de travail avec une signification concrète. En approfondissant la recherche énergétique et de travail, il a analysé l'efficacité des machines.

Il a proposé une unité appelée dynamode pour mesurer le travail, qui n'a pas été imposé et qui est actuellement principalement utilisé dans l'unité de Juillet. Cependant, ses idées sont fondamentales dans la science actuelle. En outre, il a apporté beaucoup, en essayant de donner des applications pratiques aux principes théoriques pour le développement de la physique.