Quelle est l’influence de l’eau atmosphérique sur le vol de la balle ? Nous avons tous entendu dire, et peut-être avons nous dit nous-même que par temps humide nos balles allaient moins loin que par temps sec !
Passons cette idée à la moulinette du calcul !
Il pleut. Quelle influence sur la balle ?
Imaginons une bonne pluie. Le poids d’une goutte peut varier de 0,06 milligramme (mg) à 10 mg et sa vitesse de 2 à 8 mètres par seconde (m/s). Il n’en faut pas plus pour calculer l’énergie cinétique (énergie de mouvement) contenue dans une goutte d’eau.
Considérons maintenant une balle de golf. Son poids est de 45,9 grammes et retenons une vitesse de départ de 70 m/s soit 250 km/h(1).
Si nous calculons l’énergie cinétique(2) de la goutte de pluie et celle de la balle nous constatons que la balle dispose d’une énergie cinétique 80 000 fois plus importante que celle de la goutte !
Pour que la pluie commence à ralentir une balle il faudrait au moins imaginer que plus de 5 000 gouttes la frappent simultanément de face. Peu vraisemblable ?
Avec une vitesse de départ de la balle de 125 km/h, l’énergie cinétique de la balle aurait été moitié moindre mais la conclusion n’aurait pas été différente.
Un autre calcul montre qu’une goutte de pluie qui frappe frontalement la balle ralentit sa vitesse de 13 millimètres par seconde, au grand maximum ! Il faudrait donc 1 minute et 16 seconde pour que la balle perde 1 mètre/seconde sur sa vitesse. C’est bien plus que le de temps de vol de nos balles qui n’est au mieux que de 7 secondes !
Il semble donc raisonnable de dire que la pluie n’a aucun effet sensible sur la vitesse d’une balle de golf, et par conséquence aucun effet sur la distance qu’elle parcourt.
Toutefois, par temps de pluie il existe de nombreux facteurs qui peuvent expliquer qu’une balle aille moins loin :
– en premier, le vent qui accompagne très souvent les averses et qui va perturber le vol de la balle.
– ensuite l’eau sur le grip qui va provoquer une mauvaise prise et un phénomène de glissement…
– l’habillement du golfeur lui-même qui va réduire ses possibilités de mouvement.
– et enfin le sol qui devient plus souple et va limiter le roulement de la balle.
Ci-contre Phil Mickelson sous la pluie
Finalement quand il pleut nous tapons peut-être moins loin, mais les gouttes qui tombent du ciel ne sont qu’indirectement responsables.
L’air est chargé d’humidité. Quelle action sur la balle ?
Nous connaissons tous ces jours où l’air est tellement chargé en vapeur d’eau qu’il semble épais. Nous en déduisons donc que nos balles vont être freinées par tant d’eau en suspension !
Et bien non, au contraire. L’azote (78 % de l’air que nous respirons) a une masse moléculaire de 28, l’oxygène (20 % de l’air) a une masse moléculaire de 32 et la vapeur d’eau une masse moléculaire de 18.
Le mélange, azote, oxygène, vapeur d’eau est donc plus « léger » que le mélange azote-oxygène et ce d’autant plus qu’il y a davantage de vapeur d’eau. Cette plus faible densité de l’air diminue la traînée qui freine la balle.
Donc les jours de forte concentration en vapeur d’eau de l’atmosphère, nos coups de golf devraient aller plus loin ?
Hélas la plus faible densité de l’air diminue aussi la portance qui « soutient » la balle pendant son vol. Le deuxième effet annulant le premier, nos balles ne vont ni plus, ni moins loin.
Influence de l’eau atmosphérique sur le vol de la balle ?
Finalement très peu de choses
Cet article trouve son inspiration dans le livre « Golf et Science » paru aux Éditions Vigot.
(1) 250 km/h est la vitesse de départ de la balle. C’est une valeur moyenne. Le record est de 328 km/h établit par Jason Zubach en 2007.
(2) Détaillé le calcul ne nous aurait pas apporté grand chose. Seule la comparaison est parlante. Pour la goutte d’eau l’énergie cinétique est de 0.00039 joule. Pour la balle de golf elle est de 31,3813 joules. Précisons que ces calculs ne valent que dans un système Newtonien. C’est le cas sur Terre !