La boule qui zigzague

Chronophotographie de la trajectoire
d'une boule de Fort

Dans le jeu de la boule de fort, non seulement la boule est méplate et donc asymétrique, mais en plus le terrain n’est pas plan : il est relevé sur les cotés. Une boule sphérique comme une bille envoyée de biais ou lancée depuis une des pentes aura une trajectoire oscilant d’un coté à l’autre de la piste. Si la boule a son centre de gravité déporté sur un coté (du coté du fort justement) , on observe alors des oscillations dans lesquels les virages dans un sens sont plus prononcés que dans l’autre; le fort agit.

Des lycéens pour les Olympiades de physique ont eut l'idée de réaliser des expériences pour modéliser, le jeu lui même en réalisant une maquette, mais aussi de cernet la mécanique de ces drôles de boules. Leur mémoire retraçant leurs expériences est disponible :  Mémoire sur la boule de fort

A l'aide d'un "Lanceur", ils ont pu établir des trajectoires reproductibles, d'autant que la surface relativement lisse du jeu n'altérait que peu les résultats,comme au billard sur le tapis vert. Les conditions initailes étaient donc paramètrables : angle et vitesse en faisant varir l'angle sur la rampe. Pour des conditions de lancement identiques, les trajectoires obtenues se confondent et au bout d’un parcours de plus de 20 mètres et de plusieurs zig-zag, les points d’arrêts sont distants de quelques centimètres à peine.

Trajectoires de la boule pour des vitesses initiales différentes (même position et même orientation du lancer)

Dés lors, en multipliant les essais et en notant soigneusement tous les paramètres, un catalogue a pu voir le jour. Ainsi pour atteindre un point précis du jeu, il suffit de reprendre le tableau et de parametrer la rampe de lancement. Avec une précision assez bluffante, la boule s'arrête au point déterminé. Afin de mieux saisir les trajectoires, des chronophotographies ont été réalisées. Visuellement on se rend compte alors plus facilement  des variations de vitesse et de direction de la boule pendant son parcours.

C'est là que l'on comprend tout le talent de nos joueurs, qui d'un simple mouvement de bras arrive à faire mieux en contournant les boules déjà présentes dans le jeu.

Avec des moyens simples, mais modernes et  un brin de génie  ces jeunes ont fait un excellent travail et les 26 projets finalistes aux Olympiades de physique sont là pour nous le prouver.

A quand le simuilateur de boule de fort? Un nouveau défi...

Pour en savoir plus : le site des Olympiades de Physique France