Alors que la voile traditionnelle se basait uniquement sur la puissance du vent, les avancées modernes ont conduit à une utilisation plus efficace et dynamique de cette force naturelle.

Dans les temps anciens, les voiliers étaient équipés de grandes voiles en toile et de mâts imposants, stratégiquement placés au centre du bateau pour maximiser l'exposition au vent.

Cependant, l'évolution des voiliers est évidente avec la prévalence de navires, comme les boutres, qui ne dépendent plus uniquement de la puissance du vent.

Les boutres modernes, avec des voiles dressées au centre du bateau, démontrent une capacité à naviguer rapidement même contre le vent. La clé de cette capacité paradoxale réside dans un principe fondamental de la dynamique des fluides connu sous le nom d'effet Bernoulli.

Penchons nous sur l'origine de l'effet Bernoulli en présentant son découvreur, Daniel Bernoulli. Mathématicien et physicien suisse de renom, Daniel Bernoulli a apporté d'importantes contributions à diverses disciplines mathématiques, notamment l'algèbre, le calcul, la théorie des séries, les équations différentielles et la théorie des probabilités.

Cependant, son travail le plus remarquable a consisté à appliquer le calcul et les équations différentielles à la physique, en particulier à l'étude de la mécanique des fluides, des vibrations d'objets et des oscillations.

Considéré comme le fondateur de l'approche mathématique de la physique, les contributions pionnières de Bernoulli s'étendent aux domaines de la mécanique des fluides, des probabilités et des statistiques mathématiques.

L'effet Bernoulli, également appelé effet de surface de la couche limite, est un phénomène fondamental applicable à tous les fluides idéaux, y compris les liquides et les gaz. Il reflète la relation entre la pression et la vitesse d'écoulement d'un fluide lors d'un écoulement régulier.

En termes simples, la pression diminue lorsque la vitesse d'écoulement d'un fluide augmente, et vice versa. Ce principe est au cœur de la propulsion des voiliers, des avions, des oiseaux, et même de certains sports.

Dans le contexte de la voile, l'effet Bernoulli est notamment exploité par les boutres. Malgré la navigation à contre-vent, la voile incurvée d'un boutre incite le vent à tourner autour d'elle.

Cela se traduit par une vitesse du vent plus élevée et une pression plus faible du côté au vent, et une vitesse du vent plus faible avec une pression plus élevée du côté sous le vent.

La différence de pression propulse le bateau vers le côté avec une pression plus élevée, ce qui facilite le mouvement, même contre le vent. L'effet Bernoulli est également actif à différents angles et conditions, en particulier lors de la navigation sous le vent.

Naviguer avec l'effet Bernoulli nécessite d'adopter un schéma en zigzag pour optimiser le mouvement vers l'avant, mettant en valeur l'interaction dynamique entre le vent et la voile. Ajuster les angles lors de la navigation contre le vent améliore également la vitesse vers l'avant.

Au-delà de la voile, l'effet Bernoulli trouve application dans divers sports. Au tennis de table, par exemple, la balle en topspin est un coup d'attaque caractérisé par son agressivité, sa courte distance d'attaque et son arc de vol expansif.

La rotation vers le haut de la balle en topspin, formant une circulation à sa surface, interagit avec la résistance de l'air pendant le vol.

L'effet Bernoulli qui en résulte crée une force vers le bas et une accélération, ce qui en fait une arme redoutable dans l'arsenal des joueurs de tennis de table, en particulier ceux de notre pays qui l'ont maîtrisée avec expertise.

Une application similaire est observée au football avec la balle banane.

Les avions et les oiseaux doivent leur capacité de vol à l'effet Bernoulli. En observant les ailes d'un avion, on constate qu'elles sont plates en dessous et bombées sur le dessus, un design qui amplifie l'effet Bernoulli. Le fuselage d'un avion adhère même à ce principe de conception, ce qui améliore l'aérodynamisme et l'efficacité du vol.

L'effet Bernoulli, qui repose sur la dynamique des fluides, a des implications étendues dans divers domaines, de la navigation à contre-courant à la propulsion des coups en topspin dans les sports, en passant par la facilitation du vol dans les avions et les oiseaux. Ce principe fondamental continue de façonner et de définir divers aspects de nos efforts technologiques et sportifs.