Cette semaine, Anthony et Jacques, médiateurs de l'unité Physique, ont eu le plaisir de commenter vos dessins nous parlant de ce phénomène naturel aussi fascinant qu'effrayant : la foudre !

 

 


  • Le coup de foudre

©Guillaume Monnain, @Akenium
Jeunes (13-25 ans),Familles,Enseignants,Médiateurs,GroupesMathématiques - physique - chimie

Merci Akenium pour ce dessin qui nous permet de parler des dangers de la foudre.

Tout d'abord, rappelons brièvement ce qu'est la foudre.

Lors d'un orage, des charges électriques négatives peuvent s'accumuler à la base du nuage. Cela génère des tensions électriques de centaines de millions de volts entre le nuage et la terre. Quand la tension est trop forte, l'air entre le nuage et la terre « claque », il devient brusquement conducteur et le nuage se décharge vers la terre. C'est la foudre !

Comme dans le langage courant, nous parlerons d'éclair pour la manifestation lumineuse de la foudre et de tonnerre pour sa manifestation sonore. Mais il faut savoir que les spécialistes définissent ces termes différemment.

De plus, il est à noter que la grande majorité des coups de foudre n'ont pas lieu entre un nuage et la terre, mais entre deux nuages. Toutefois, c'est un autre sujet.

Un éclair, c'est donc la trace que laisse dans l'air un courant électrique, dont l'intensité peut atteindre 100 000 ampères (c'est énorme !!). Quand un être vivant est foudroyé, il est en réalité traversé par un courant extrêmement intense. Or la dangerosité d'un courant électrique est due, notamment, à son intensité. 

Soyez rassuré, la probabilité d'être foudroyé, comme le bonhomme sur le dessin, est très faible. On estime en France, chaque année, à un million le nombre d’impacts de foudre au sol. Seulement une cinquantaine touchent les êtres humains, mais quand cela arrive les séquelles sont souvent importantes. Pour avoir une idée, la tension de la foudre peut atteindre 100 millions de volts, son intensité 200 000 ampères et sa température 30 000 °C !

Aussi surprenant que cela puisse paraître, la majorité des personnes foudroyées s’en sortent malgré tout vivantes. Tout dépend, surtout, du trajet suivi par le courant dans le corps et des organes touchés.

Pour aller plus loin
Il est possible d’estimer la distance à laquelle l'éclair se trouve de vous. Vous avez sans doute remarqué que l'on entend le tonnerre après avoir vu l'éclair. Cela est dû au fait que la vitesse du son (340 m/s) est environ un million de fois plus faible que celle de la lumière (300 000 km/s). Ainsi, approximativement, il suffit de compter le nombre de secondes séparant le tonnerre de l'éclair et de le multiplier par 300 pour obtenir la distance en mètres.

  • Panique dans la prairie

©Naïs
Twitter : @nais_coq
Instagram: nemtoplec
Jeunes (13-25 ans),Familles,Enseignants,Médiateurs,GroupesMathématiques - physique - chimie

Merci Naïs pour votre dessin « vachement » complet !

Ce dessin nous rappelle que si l'on peut être foudroyé en étant directement touché par la foudre (foudroiement direct), on peut l'être également d'autres manières.

La foudre frappe préférentiellement les objets les plus hauts et les plus pointus. C'est pourquoi on conseille de ne pas s'abriter sous un arbre lors d'un orage, mais il y a aussi une autre raison à cela.

En effet, on peut être électrocuté simplement en touchant quelque chose au moment où il est foudroyé (foudroiement de contact). Il peut même suffire de se trouver à proximité de ce qui est foudroyé. La foudre peut alors sauter jusqu'à nous (éclair latéral). C'est pourquoi on recommande aux randonneurs pris sous un orage de garder une certaine distance entre eux.

Notre vache savante cite également la tension de pas. Sous ce nom anodin se cache un phénomène dangereux. Quand la foudre frappe la terre, le potentiel électrique est énorme au point d'impact et diminue quand on s'en éloigne. Donc si nos deux pieds touchent le sol au même endroit, ils sont au même potentiel électrique et rien ne se passe. En revanche, si nos pieds sont distants, il se crée une différence de potentiel électrique (une tension) entre eux, qui peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de volts ! Cela donne naissance à un courant électrique qui parcourt notre corps et qui est d'autant plus dangereux que nos pieds sont éloignés.

Quand on considère l'écart entre les pattes des vaches ou des moutons, on comprend que des troupeaux entiers puissent être décimés par un seul impact de foudre. C'est aussi pour cela que le comportement de sécurité à adopter sous un orage ne consiste pas à s'allonger, mais à s'accroupir en boule les pieds joints.

À propos de sécurité, notre vache savante nous parle de cage de Faraday. C'est-à-dire une enceinte fermée constituée d’un matériau conducteur. Il s’agit d’une excellente protection puisqu'un courant électrique ne peut pénétrer une telle enceinte. On entend souvent dire que les voitures peuvent jouer le rôle de cage de Faraday. C'est de moins en moins vrai car elles sont de moins en moins fermées et comportent de moins en moins de métal. En revanche, les avions font d'excellentes cages de Faraday. On estime que chaque avion de ligne est frappé par la foudre au moins une fois par an sans que les passagers n'en subissent le moindre désagrément.