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Mystères quotidiens

Réponse

Spin, vitesse, forme et angle sont les facteurs cruciaux, l’angle étant le plus important.

Sauter des pierres aux rochers de Sénèque. Ryan Hagerty, photographe de l’USFWS, 2014. Bibliothèque numérique nationale du U.S. Fish and Wildlife Service

La rotation stabilise un objet et l’empêche de tomber simplement dans l’eau. Une vitesse minimale doit être atteinte, sinon la pierre heurtera l’eau et coulera immédiatement. Les pierres plates et rondes sont les meilleures car la surface crée un rebond à l’impact, mais « l’angle magique » entre une pierre qui tourne et l’eau doit être d’environ 20 degrés afin d’atteindre le nombre maximum de sauts (Clanet).

Selon Jerry McGhee, fondateur de la North American Stone Skipping Association (NASSA), Shakespeare et Homère ont tous deux mentionné le saut de pierre. Les esquimaux sautent les rochers sur la glace et les bédouins sur le sable lisse. En Angleterre, le saut de pierre est connu sous le nom de « canards et drakes », en France, comme « ricochet », en Irlande, comme « skiffing de pierre », au Danemark comme « smutting », et chaque langue, de l’hindi au russe en passant par le chinois, a un mot ou un terme unique pour sauter des pierres.

Un mot utilisé en anglais américain est « to dap » défini par l’Oxford English Dictionary comme « rebondir, rebondir; sauter ou sauter (comme une pierre le long de la surface de l’eau). »

Plage rocheuse avec une vue rapprochée des pierres. Réserve nationale de Noatak, Alaska, 2013. AMÉRICAIN. Service des parcs nationaux, Galerie NP

Nous pouvons en apprendre davantage en appliquant des concepts de la physique, tels que l’hydrodynamique, l’élan et la gravité. La physique de base du saut de pierre a été comprise grâce à l’utilisation d’équipements de laboratoire spécialement conçus pour sauter des pierres. L’équipement enregistre le mouvement en utilisant la vidéo et la photographie numérique. Les observations ont révélé que même s’il est possible qu’un saut soit plus long que le précédent, peut-être en raison d’une surface d’eau inégale, la distance entre chaque saut est généralement d’environ 80% du saut précédent. Une autre observation intéressante montre que, pour les lancers droitiers, les sauts ultérieurs virent vers la droite.

Lors d’un week-end au parc national Acadia dans le Maine, le président a montré à ses filles, Malia et Sasha, comment sauter des pierres lors d’une randonnée dans le parc. Pete Souza, photographe de la Maison Blanche, 2010. Archives de la Maison Blanche à la National Archives and Records Administration (NARA)

Le voyage d’une pierre dans les airs est considéré comme balistique, défini comme « relatif ou caractéristique du mouvement des objets se déplaçant sous leur propre élan et la force de gravité » (http://wordnet.princeton.edu lien externe). Cependant, l’interaction d’une pierre avec la surface de l’eau est différente. Chaque fois que la pierre saute la surface de l’eau, elle est réfléchie vers le haut, sa vitesse descendante est inversée et sa vitesse horizontale est réduite. Étant donné que le bord de fuite de la pierre brise généralement l’eau en premier, il est également légèrement incliné. Ce bref tangage vers le bas affecte la direction du chemin de la pierre. Chaque rebond subséquent le ralentit jusqu’à ce qu’il pénètre à la surface de l’eau plutôt que de sauter dessus. La hauteur à partir de laquelle il est projeté, l’angle, l’attitude de l’impact et l’état de la surface de l’eau sont des facteurs supplémentaires qui affectent le nombre de sauts et la rapidité avec laquelle la pierre éclabousse.

Sauter une pierre dans la rivière Kawishiwi.Lien externe Daakrolb, photographe, 2010. Wikimedia Commons

Le principe de la conservation de l’élan dicte que lorsque la pierre pénètre dans l’eau et pousse une partie de l’eau vers le bas, la pierre est forcée vers le haut. Cette force est égale à la pression hydrodynamique sur la pierre multipliée par sa surface. En supposant que cette force soit équilibrée par rapport au poids de la pierre, alors Mg, où M est sa masse et g est l’accélération due à la gravité, il y a une vitesse minimale — quelques kilomètres par heure — au-dessus de laquelle la pierre rebondira. En d’autres termes, une pierre doit avoir une vitesse minimale pour rebondir. Si sa vitesse est inférieure à cette valeur, la pierre traverse l’eau sur une courte distance, puis coule.

Quel est le Record du Plus grand Nombre de sauts ?

Auparavant, le record du plus grand nombre de sauts était de 40, établi par Kurt Steiner lors du Tournoi de Saut de Pierre de Qualification de Pennsylvanie le 14 septembre 2002 (Livre Guinness des Records). En 2007, cependant, Guinness a confirmé que Russell « Rock Bottom » Byars a battu le record avec 51 sauts.