Ailsa Craig : l’île écossaise d'où viennent toutes les pierres de curling

In many of them, the curling motion has been attributed to an asymmetrical distribution of the friction force acting on the sliding stone, such that the friction on the rear of the stone (...) is higher than that on the front. In a recent paper, we could show that no such redistribution of the friction, no matter how extreme, can explain the magnitude of the observed motion of a real curling stone. The present work presents an alternative asymmetrical mechanism that actually is strong enough to account for the observed motion

La face intérieure d’une pierre de curling, comme sa face supérieure, est concave. De ce fait, la surface de contact avec la glace se résume à un anneau large de cinq millimètres (a, en bleu foncé). Les vitesses et les forces de frottement sont représentées ici en quatre points de contact d’une pierre en translation et en rotation horaire autour de son axe verti- cal. Les forces de frottement (en vert), dirigées globalement vers l’arrière, tendent à faire bas- culer la pierre vers l’avant ; la réaction du sol (b) est donc plus forte à l’avant qu’à l’arrière, d’où une force de frottement supérieure à l’avant. La résultante de ces forces de frottement ten- drait à dévier la pierre vers sa gauche ; or c’est une déviation vers la droite que l’on observe.

En tournant autour de son axe, la pierre de curling accumulerait, au niveau de sa sur- face de contact avec le sol, des débris de glace (en bleu) dans le sens de la rotation. Là où se logent les débris, plutôt à l’avant, le frottement de la pierre sur la glace serait réduit, ce qui ferait dévier la pierre vers sa droite. Telle est l’une des deux explications de la déviation. L’autre explication invoque une lubrification par un film d’eau liquide. Cette lubrification serait plus intense à l’avant (là où la pierre appuie le plus sur le sol de glace), qu’à l’arrière ; les forces de frottement seraient alors moins grandes en intensité à l’avant qu’à l’arrière, d’où une résultante dirigée vers la droite.