Pourquoi les pommes de terre subissent-elles des « blessures internes » après être tombées ?

Cet article s'intéresse au problème des « lésions internes » des pommes de terre après une chute. En s'appuyant sur des phénomènes observés dans la vie quotidienne, tels que des fruits et légumes comme les pommes de terre, les pommes et les poires qui ont une apparence intacte à l'extérieur mais qui sont pourris à l'intérieur, il explique que la cause de ces lésions réside dans le fait que, lorsqu'une sphère élastique est comprimée, la contrainte de cisaillement maximale se produit à environ 47 % du rayon intérieur, et non sur la surface de contact. Il souligne que l'amélioration des conditions d'emballage et de transport est la solution fondamentale pour éviter les lésions internes des pommes de terre. Enfin, il mentionne que les lésions internes causées par les coups de bâton de la dynastie Ming, qui ne laissent pas de traces visibles à l'extérieur, obéissent aux mêmes lois de mécanique.

Pourquoi les pommes de terre subissent-elles des « blessures internes » après être tombées ?

Lorsque l’on cuisine à la maison, on s’aperçoit souvent qu’une pomme de terre parfaitement intacte, une fois pelée, révèle des taches noires à l’intérieur. En enlevant ces taches, il n’en reste plus grand-chose de la pomme de terre. Ce type de « lésion interne » est également fréquent chez les pommes, les poires et autres fruits. Le bon sens nous dit que c’est sûrement dû à la pression exercée par les autres pommes de terre ou les autres pommes pendant le transport. Les pommes de terre ou les pommes endommagées sont faciles à repérer, mais comment expliquer le phénomène de pommes de terre ou de pommes apparemment intactes qui présentent néanmoins des lésions internes ?

Le problème des « lésions internes » est un problème typique de mécanique des contacts. Pour simplifier, considérons les pommes de terre comme des billes élastiques soumises à une pression mutuelle. En raison de la déformation sous pression, la zone de contact entre deux pommes de terre n’est plus un point, mais une surface de contact circulaire. La pression entre les objets provoque des contraintes de cisaillement à l’intérieur de la bille, et curieusement, la contrainte de cisaillement maximale n’a pas lieu sur la surface de contact, mais à une certaine distance de celle-ci. Les calculs montrent que l’endroit où se trouve la contrainte de cisaillement maximale, c’est-à-dire l’endroit où se produisent les « lésions internes », est situé à 47 % du rayon de la surface, soit très près du centre. Par conséquent, lorsque les pommes de terre sont comprimées, elles sont presque entièrement endommagées. Il semble que la solution fondamentale pour « sauver » les pommes de terre pendant le transport consiste à améliorer l’emballage et les conditions de transport.

Pendant la dynastie Ming, il existait une punition appelée « flagellation à la cour » : l’empereur ordonnait de fouetter publiquement les ministres indisciplinés ou ayant commis des erreurs en les plaçant devant la cour. Même si les personnes soumises à cette punition n’étaient pas blessées physiquement et que l’on ne pouvait pas voir de traces visibles de blessures, cela provoquait des lésions internes très douloureuses. Cela illustre également le même principe de mécanique des contacts.