La physique est partout. Même si cela semble parfois être un sujet difficile, il décrit en réalité comment fonctionne le monde qui nous entoure. Qu'il s'agisse d'allumer une lumière ou d'envoyer une fusée dans l'espace, la physique explique comment et pourquoi les choses se produisent.
Dans cet article, nous présentons 20 exemples de physique présents dans notre vie quotidienne avec des explications détaillées.
1. Gravité et chute d'objets
La gravité est la force qui attire les objets vers le centre de la Terre. C'est la raison pour laquelle une pomme tombe d'un arbre et aussi la raison pour laquelle la Lune tourne autour de la Terre. Sans gravité, tout flotterait hors de contrôle et des activités simples comme marcher ou lancer une balle seraient impossibles.
2. Pression atmosphérique
Lorsque nous buvons avec une paille, nous profitons de la différence de pression. Lorsqu'on aspire, on diminue la pression à l'intérieur de la paille et le liquide monte grâce à la pression atmosphérique extérieure. Ce même principe explique comment fonctionnent les seringues et les baromètres qui mesurent la pression de l’air.
3. Inertie dans les transports
Lorsqu'une voiture freine brusquement et que votre corps continue d'avancer, c'est l'inertie qui agit. La première loi de Newton stipule qu'un objet en mouvement a tendance à continuer en mouvement à moins qu'une force extérieure ne l'arrête. Cette même loi explique pourquoi, lorsque vous prenez un virage serré, vous sentez votre corps poussé sur le côté.
4. Ondes sonores et musique
Le son se propage par ondes dans l’air. Lorsque nous parlons ou écoutons de la musique, nos oreilles captent les vibrations de l’air et notre cerveau les interprète comme des sons. La vitesse du son varie en fonction du milieu : il se propage plus rapidement dans les liquides et les solides que dans l'air.
5. Force de frottement lors de la marche
Lorsque nous marchons, la friction entre nos chaussures et le sol nous empêche de glisser. Sans friction, marcher serait comme essayer de se déplacer sur de la glace. La friction nous aide également à nous arrêter lorsque nous freinons en courant ou lorsque nous essayons de tenir un objet sans le laisser glisser de nos mains.
6. L'effet parachute
Un parachute s'ouvre et ralentit la chute d'un parachutiste en raison de la résistance de l'air, une force opposée à la gravité qui réduit la vitesse. Plus la surface du parachute est grande, plus la résistance de l'air est grande et plus le parachutiste tombe lentement, ce qui lui permet d'atterrir en toute sécurité.
7. Loi d'action et de réaction dans les fusées
Lorsqu'une fusée expulse des gaz vers l'arrière, ceux-ci poussent la fusée vers l'avant. C'est la troisième loi de Newton : « Pour chaque action, il existe une réaction de même ampleur et de direction opposée. » Ce même principe s’applique lorsque l’on nage ou que l’on pousse un objet lourd.
8. Réfraction de la lumière dans l'eau
Si vous mettez un crayon dans un verre d’eau, il paraîtra plié. C’est parce que la lumière change de vitesse lorsqu’elle passe de l’air à l’eau, un phénomène connu sous le nom de réfraction. Il est également responsable des mirages dans le désert et de la façon dont nos yeux focalisent la lumière.
9. Électromagnétisme dans les aimants
Lorsque vous utilisez un aimant pour coller un morceau de papier sur le réfrigérateur, vous voyez l’électromagnétisme en action. Les aimants génèrent un champ magnétique qui attire les objets métalliques. Ce principe est utilisé dans les moteurs électriques, les générateurs et même les cartes de crédit à bande magnétique.
10. L'électricité dans les appareils électroménagers
De la télévision aux micro-ondes, tous les appareils électriques fonctionnent grâce à l’électricité, qui est le mouvement d’électrons à travers un conducteur. Sans électricité, notre vie moderne serait complètement différente, car nous en dépendons pour l’éclairage, le chauffage et l’alimentation des appareils.
11. L'énergie cinétique dans le sport
Lorsque vous frappez un ballon, vous lui transférez de l’énergie cinétique, qui est l’énergie du mouvement. Plus vous frappez fort, plus le mouvement est rapide. Cette énergie explique également pourquoi une balle rebondit lorsque vous la laissez tomber et pourquoi un cycliste doit appliquer plus de force pour accélérer.
12. L'énergie potentielle sur des montagnes russes
Au sommet des montagnes russes, les voitures ont une énergie potentielle gravitationnelle, qui est convertie en énergie cinétique lorsqu'elles descendent. Plus l'altitude est élevée, plus l'énergie potentielle stockée est importante, ce qui se traduit par une plus grande vitesse de descente.
13. Dilatation thermique dans les ponts
Les matériaux se dilatent avec la chaleur. C'est pourquoi les ponts ont de petits espaces entre les structures pour permettre leur expansion sans les endommager. Dans le cas contraire, les structures pourraient se fissurer ou se déformer sous l’effet des changements de température.
14. Conduction thermique dans une cuillère en métal
Si vous laissez une cuillère en métal dans une tasse de café chaud, la cuillère chauffe par conduction, un processus par lequel la chaleur est transférée à travers un matériau. Ce même principe s’applique aux casseroles et aux poêles lors de la cuisson.
15. Convection d'air chaud
L'air chaud a tendance à monter, tandis que l'air froid a tendance à descendre. Cela explique pourquoi les montgolfières peuvent s’élever lorsque l’air à l’intérieur est chauffé. Elle influence également la formation des courants d’air et les conditions météorologiques.
16. Rayonnement solaire
La chaleur que nous ressentons en provenance du Soleil est transmise par rayonnement, un processus dans lequel l’énergie se déplace sous forme d’ondes électromagnétiques sans avoir besoin d’un support. C’est le même principe utilisé dans les micro-ondes et dans la transmission des signaux radio et télévision.
17. Mouvement des vagues lors des tsunamis
Les tsunamis sont causés par des tremblements de terre sous-marins qui déplacent de grandes quantités d’eau, générant des vagues qui se propagent rapidement à travers l’océan. Ces vagues peuvent parcourir de grandes distances avec une énergie dévastatrice lorsqu’elles atteignent la côte.
18. Le principe d'Archimède et les navires
Les bateaux flottent parce qu’ils déplacent une quantité d’eau dont le poids est égal au poids du bateau. C'est le principe d'Archimède en action. Plus le volume d’eau déplacé est grand, plus la flottabilité de l’objet est grande.
19. Réflexion de la lumière dans les miroirs
Lorsque vous vous regardez dans un miroir, la lumière rebondit sur la surface du miroir et revient dans vos yeux, vous permettant de voir votre reflet. Ce phénomène est appelé réflexion et constitue la base du fonctionnement des périscopes et des télescopes.
20. L'effet Doppler et les sirènes des ambulances
Lorsqu'une ambulance s'approche, le son de la sirène semble plus aigu, et lorsqu'elle s'éloigne, il devient plus grave. Cela se produit parce que les ondes sonores sont comprimées lorsque l'objet s'approche et se dilatent lorsqu'il s'éloigne, un phénomène fondamental en astronomie et en détection radar.