Sciences

On sait pourquoi les bulles font du bruit quand elles éclatent

Temps de lecture : 2 min

Tout est une question de pression.

L'air à l'intérieur d'une bulle est soumis à plus de pression que l'air à l'extérieur. | Braedon McLeod via Unsplash
L'air à l'intérieur d'une bulle est soumis à plus de pression que l'air à l'extérieur. | Braedon McLeod via Unsplash

«Pop», «Ploc» ou encore «bop»: quand une bulle de savon explose, un drôle de son parvient à nos oreilles. Afin de comprendre les phénomènes physiques qui en sont à l'origine, des équipes de recherche de l'université de la Sorbonne et de l'université de Lille ont enregistré et analysé ces bruits grâce à l'aéroacoustique –une discipline qui permet d'étudier l'acoustique des fluides.

À l'aide d'une seringue, les scientifiques ont créé une multitude de petites bulles –qui se forment en emprisonnant de l'air dans une fine couche savonneuse– avant de les éclater avec une pique –quand elles n'éclatent pas d'elles-mêmes. Au même moment, ils ont observé la variation de l'épaisseur du film de ces bulles à chaque étape de l'explosion à l'aide d'une lumière vive.

En associant ces différentes techniques, les scientifiques ont découvert que ce sont les contraintes physiques de la couche de savon liquide sur l'air qui est à l'origine du son, précise le média New Scientist.

Déséquilibre des forces

Les équipes de recherche ont déterminé que cette source sonore provenait de la différence de pression provoquée par la variation de l'épaisseur de la bulle. Quand une bulle éclate, le film savonneux qui enveloppe si délicatement l'air en son sein se rompt et se rétracte sur lui-même. À mesure que la fine couche recule, elle devient de plus en plus épaisse et se propage comme une onde de choc.

Les molécules de savon se rassemblent ainsi près du bord du film et la tension exercée sur l'air devient moindre. L'air se dilate et se dirige vers l'extérieur. Or, l'air coincé à l'intérieur de la bulle est soumis à une plus grande pression que l'air situé à l'extérieur, ce qui crée une onde de pression à l'origine du son, précise l'étude publiée dans la revue Physical review Letters.

Le média britannique note également que la nature exacte de la pression et de l'onde de choc est déterminée par la composition chimique du film de savon. Autrement dit, il serait possible de reconnaître un produit chimique uniquement par le son qu'il émet lorsqu'une de ces bulles éclate.

Par ailleurs, il arrive parfois que lorsqu'une bulle explose, elle ne disparaisse pas définitivement, mais se désintègre en une multitude d'autres petites bulles. Ce phénomène a de nouveau été étudié par des scientifiques français, cette fois-ci du CNRS au sein de l'Institut de physique de Rennes, et des universités d'Harvard et de Princeton aux États-Unis. Ce phénomène aurait lieu quand, en se rétractant, la fine couche de savon forme un tube courbé comparable à un donut, avant de se stabiliser en une bulle dix fois plus petite que l'originale.

Newsletters

Les trottinettes électriques sont-elles écologiques?

Les trottinettes électriques sont-elles écologiques?

Les émissions évitées grâce à leur usage ne compensent pas le surcoût carbone dû à leur fabrication et à leur gestion.

Une intelligence artificielle pourrait-elle éradiquer l'espèce humaine?

Une intelligence artificielle pourrait-elle éradiquer l'espèce humaine?

Encore faudrait-il qu'elle ait une conscience.

Les bienfaits de la lecture à haute voix

Les bienfaits de la lecture à haute voix

Vous pouvez commencer par les articles de Slate.

Newsletters