Sébastien Neukirch
Institut Jean le Rond d'Alembert
Centre National de la Recherche Scientifique
Sorbonne Université, Campus Pierre et Marie Curie
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Dynamique et fragmentation de tiges fragiles : pourquoi les spaghetti cassent en trois morceaux ?
Sébastien Neukirch et Basile Audoly
Compte-rendus de la 8ème rencontre du Non Linéaire I.H.P. (9-11 mars 2005) pp 187--192, éditeurs : J.-R. Chazottes, A. Joets, C. Letellier et R. Ribotta, Non Linéaire Publications (ISBN 2-9516773-4-0)
Abstract : Lorsqu'on brise en flexion des tiges cassantes, telles que les spaghetti crus, on obtient plus de deux morceaux, souvent trois, quatre ou plus. Dans le but d'expliquer ces brisures multiples, nous étudions la dynamique d'une tige fléchie juste en-deçà de sa courbure de rupture puis soudainement libérée à une extrémité. Nous trouvons que la détente brusque de la courbure au bout fraîchement libéré induit un train d'onde de flexion dont la dynamique est décrite par une solution auto-semblable sans paramètre ajustable. Ces ondes de flexion augmentent localement la courbure et nous montrons que ce mécanisme contre-intuitif est à l'origine de la fragmentation des tiges cassantes en flexion. Nous présentons une expérience simple qui confirme cette assertion.
PACS numbers : 62.20.Mk, 46.50.+a, 46.70.De
Key words : élasticité, auto-similarité, catapulte
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