{"id":12472,"date":"2019-04-03T08:56:08","date_gmt":"2019-04-03T06:56:08","guid":{"rendered":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/?p=12472"},"modified":"2019-04-12T10:15:36","modified_gmt":"2019-04-12T08:15:36","slug":"pourquoi-les-petits-enfants-sont-ils-malades-en-voiture-plus-souvent-que-leurs-parents","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/pourquoi-les-petits-enfants-sont-ils-malades-en-voiture-plus-souvent-que-leurs-parents\/","title":{"rendered":"Pourquoi les petits enfants sont-ils malades en voiture
plus souvent que leurs parents ?"},"content":{"rendered":"
\"<i>Le<\/i>

Le<\/i> pendule est l’\u00e9l\u00e9ment central de la<\/i> pendule
(et du coucou).<\/p><\/div>\n

La semaine derni\u00e8re, j’encadrais des travaux pratiques de physique pour des \u00e9tudiants de premi\u00e8re ann\u00e9e. Parmi les exp\u00e9riences \u00e0 r\u00e9aliser, figurait l’\u00e9tude des oscillations d’un pendule pesant<\/a>. Comme beaucoup d’exp\u00e9riences maintenant, celle-ci \u00e9tait informatis\u00e9e, l’axe du pendule (constitu\u00e9 d’une tige m\u00e9tallique sur laquelle est serr\u00e9e une masselotte) \u00e9tant reli\u00e9 \u00e0 une centrale d’acquisition qui mesure l’angle du pendule \u00e0 intervalles de temps r\u00e9guliers, et le transmet \u00e0 un logiciel qui peut ainsi afficher de belles sinuso\u00efdes plus ou moins amorties sur l’\u00e9cran de l’ordinateur.<\/p>\n

Une bonne partie du temps de travail des \u00e9tudiants consiste \u00e0 produire des courbes correctes d’abord (donc \u00e0 apprendre le maniement du logiciel), avant de les analyser et d’en tirer des informations, comme par exemple l’acc\u00e9l\u00e9ration de la pesanteur terrestre (not\u00e9e habituellement \"g\"). En effet, pour un pendule simple et dans l’approximation des petites oscillations, la p\u00e9riode \"T_0\" d’un pendule de longueur \"l\" est donn\u00e9e par la c\u00e9l\u00e8bre<\/span>1<\/sup><\/a><\/span> formule :<\/p>\n

  <\/span>   <\/span>\"\[<\/p>\n

En mesurant cette p\u00e9riode (avec un chronom\u00e8tre) et en mesurant la longueur du pendule (avec une r\u00e8gle), on\u00a0 peut donc d\u00e9terminer l’acc\u00e9l\u00e9ration de la pesanteur,<\/p>\n

  <\/span>   <\/span>\"\[<\/p>\n

L’exp\u00e9rience est assez simple et donne des r\u00e9sultats plut\u00f4t “jolis” \u00e0 l’\u00e9cran, c’est-\u00e0-dire conformes aux belles courbes th\u00e9oriques introduites en cours par les enseignants. Mais justement, c’est ce c\u00f4t\u00e9 pr\u00e9cis et un peu froid qui rebute souvent certaines personnes dans la physique. J’eus alors l’id\u00e9e de m’\u00e9chapper un peu du cadre strict de la physique “d\u00e9sincarn\u00e9e” pour poser aux \u00e9tudiants une devinette : “savez-vous pourquoi les petits enfants sont souvent malades en voiture ?”<\/p>\n

<\/p>\n

Comme ils prenaient un air \u00e9tonn\u00e9, je leur conseillai de chercher le rapport entre cette question et leur exp\u00e9rience (dans les deux sens du terme : l’exp\u00e9rience \u00e0 r\u00e9aliser et leur exp\u00e9rience de petits enfants). Comme ils ne trouvaient toujours pas, je leur expliquai ce qui suit.<\/p>\n

\"Mod\u00e8le<\/a>

Mod\u00e8le cin\u00e9matique du corps humain
(valable aussi pour les femmes
et les enfants).<\/p><\/div>\n

Les \u00eatres humains sont \u00e9quip\u00e9s de deux jambes qui leur permettent de marcher. Lorsqu’ils sont debout, ces jambes s’apparentent \u00e0 des pendules pesants, certes moins simples que celui de leur exp\u00e9rience de travaux pratiques (ce sont des pendules doubles articul\u00e9s au genou, sans m\u00eame tenir compte de la cheville et du pied ; et leur masse est r\u00e9partie), mais qui r\u00e9pondent au moins qualitativement \u00e0 la m\u00eame loi qu’un pendule simple, \u00e0 savoir que leur p\u00e9riode naturelle d’oscillation est proportionnelle \u00e0 la racine carr\u00e9e de leur longueur.<\/p>\n

Or, la nature ayant horreur de gaspiller l’\u00e9nergie, les oscillations des jambes lorsque nous marchons “naturellement” (pas<\/em> comme les adeptes de marche athl\u00e9tique<\/a> !) se font avec une p\u00e9riode qui est la p\u00e9riode “naturelle” des pendules pesants que sont nos jambes. Ceci afin que nos muscles travaillent le plus efficacement possible, c’est-\u00e0-dire travaillent surtout \u00e0 nous faire avancer et non \u00e0 faire battre nos jambes<\/span>2<\/sup><\/a><\/span>.<\/p>\n

Au passage, c’est aussi ce qui justifie le passage de l’allure “marche” \u00e0 l’allure “course” : lorsqu’on veut aller plus vite, le mouvement des jambes doit s’acc\u00e9l\u00e9rer, ce qui le rend peu efficace s’il s’\u00e9carte trop de la fr\u00e9quence naturelle d’oscillation. La solution pour ralentir ce mouvement d’oscillation consiste \u00e0 d\u00e9coller temporairement les pieds du sol ; si la jambe “propulsive” (ayant un pied en contact avec le sol) est bien oblig\u00e9e, par les lois de la cin\u00e9matique, d’avoir un mouvement vers l’arri\u00e8re aussi rapide que l’est la course, celle qui revient vers l’avant peut le faire moins vite, et une flexion plus prononc\u00e9e du genou permet aussi de raccourcir la p\u00e9riode propre du pendule. Et pour des animaux ayant encore plus d’amplitude de vitesse que les humains (chiens, chevaux…), et quatre pattes, il y a m\u00eame trois allures qui correspondent aussi \u00e0 une optimisation \u00e9nerg\u00e9tique : marche, trot et galop.<\/p>\n

Mais revenons \u00e0 la marche : l’articulation des jambes au niveau des hanches produit, lorsque nous marchons, des oscillations verticales de notre buste. Nous y sommes \u00e9videmment adapt\u00e9s : personne ne ressent le mal de mer en marchant. Lorsque nous ressentons ce mal de mer, c’est justement parce que nous sommes soumis \u00e0 des oscillations verticales \u00e0 une p\u00e9riode diff\u00e9rente<\/em> (et g\u00e9n\u00e9ralement plus grande) de la p\u00e9riode naturelle d’oscillation de nos pendules-jambes.<\/p>\n

Or, les petits enfants ont des petites jambes ; et le fonctionnement de leur corps est \u00e9videmment adapt\u00e9 \u00e0 leur stature : ils ne ressentent pas plus que nous d’inconfort \u00e0 cause des oscillations verticales qu’ils produisent en marchant… et qui se font avec une p\u00e9riode plus courte que pour des adultes. Et les suspensions des automobiles sont \u00e9videmment adapt\u00e9es afin d’\u00eatre confortables pour ceux qui les ach\u00e8tent, qui sont les parents et pas leurs petits enfants. La raideur des ressorts est donc r\u00e9gl\u00e9e pour que les oscillations propres de la caisse co\u00efncident \u00e0 peu pr\u00e8s avec celles d’un corps humain adulte pendant la marche, c’est-\u00e0-dire qu’elles semblent lentes pour les corps \u00e9quip\u00e9s de petites jambes… et leur donnent facilement le mal de mer.<\/p>\n

Je n’ai pris que quelques minutes \u00e0 expliquer cela, qui n’aida certainement pas les \u00e9tudiants \u00e0 mieux se servir du logiciel ou \u00e0 mieux faire les calculs pour en tirer l’acc\u00e9l\u00e9ration de la pesanteur et son incertitude. Mais \u00e0 leur mine r\u00e9jouie j’ai compris que je leur avais donn\u00e9 un peu d’\u00e9nergie psychique<\/em> pour affronter les abstractions arides de la physique. Car m\u00eame si c’est une science inhumaine et asociale<\/em>, ce sont quand m\u00eame des \u00eatres humains qui s’en servent… et il serait dommage de la r\u00e9server aux plus inhumains et asociaux d’entre eux, faute de motivation pour les autres. Ce qui est bien souvent, il faut le reconna\u00eetre, l’image qu’elle a encore<\/a> aupr\u00e8s du grand public.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La semaine derni\u00e8re, j’encadrais des travaux pratiques de physique pour des \u00e9tudiants de premi\u00e8re ann\u00e9e. Parmi les exp\u00e9riences \u00e0 r\u00e9aliser, figurait l’\u00e9tude des oscillations d’un pendule pesant. Comme beaucoup d’exp\u00e9riences maintenant, celle-ci \u00e9tait informatis\u00e9e, l’axe du pendule (constitu\u00e9 d’une tige m\u00e9tallique sur laquelle est serr\u00e9e une masselotte) \u00e9tant reli\u00e9 \u00e0 une centrale d’acquisition qui mesure […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[3,6],"tags":[1209,1206,1204,1207,1205,1203,1210,1202,1208],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12472"}],"collection":[{"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12472"}],"version-history":[{"count":36,"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12472\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":12524,"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12472\/revisions\/12524"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12472"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12472"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12472"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}