Cartes magnétiques

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Cartes magnétiques"

Sommaire

Présentation de l'expérience

Comment soulever plusieurs cartes avec un seul doigt ?

Matériel

  • Fichier:Cartes_magnetiques_carton_100px.jpg un support non lisse (carton ondulé par exemple)
  • Fichier:Cartes_magnetiques_cartes_100px.jpg des cartes à jouer
  • Fichier:Cartes_magnetiques_UHU_100px.jpg de la "patafix"


L'expérience

La manipulation

  • Déposer quelques cartes à jouer (4 ou 5) sur le support non lisse (carton ondulé dans notre cas).
  • Se coller un peu de pâte à fixe au bout de l'index, et y coller le centre de la première carte.
  • Il est ensuite possible de soulever les autres cartes en pressant la précédente sur celle à soulever. En renouvelant cette action, on peut soulever jusqu'à 5 cartes avec un seul doigt !

Astuces

  • Il est important de bien centrer les cartes lors de la pression pour pouvoir en soulever plusieurs.
  • Il faut appuyer fermement sur les cartes pour bien les coller.
  • Il est possible de soulever un nombre plus important de cartes en utilisant l'index et le majeur collés à la première carte.

Que voit-on ?

Les cartes restent collées les unes aux autres et ne tombent pas, comme si elles étaient aimantées.

Explications

De manière simple

Fichier:Cartes_magnetiques_1_200px.jpg

En temps normal, la pression atmosphérique due à l’air qui nous entoure exerce une force uniforme sur toute la surface de la carte.

Fichier:Cartes_magnetiques_2_200px.jpg

En plaquant les cartes l’une sur l’autre, on chasse l’air qu’il y a entre les deux. N’ayant plus d’air, il n’y a plus de pression atmosphérique au dessus de la seconde carte. Par contre, il y a toujours de l’air en dessous de celle-ci et donc une force qui la pousse vers le haut.

Fichier:Cartes_magnetiques_3_200px.jpg

Au final, le poids de la carte l’attire vers le bas et la pression atmosphérique la pousse vers le haut. Avec une seule carte, la pression atmosphérique est plus importante que le poids et donc la carte tient. Par contre, avec plus de cartes, le poids est plus important et la pression atmosphérique ne suffit plus à maintenir le tout : les cartes tombent.

Allons plus loin dans l'explication

Pourquoi la carte tombe-t-elle quand même au bout d’un moment ?

Celle-ci n’est pas si lisse qu’elle en a l’air. Bien qu’elle le paraisse, de l’air arrive à s’infiltrer petit à petit entre les deux cartes, rétablissant petit à petit la pression au dessus de la seconde carte. Au bout d’un moment, la pression est suffisamment importante, donc la carte tombe.

L'expérience fonctionne avec des cartes à jouer qui sont en papier froid, leur surface étant lisse, elle permet une bonne adhérence car cela empêche l'air se trouvant autour de s'infiltrer entre les deux cartes. On peut donc se demander si l'expérience fonctionnerait aussi bien avec d'autres cartes qui ne seraient pas faites avec le même papier mais qui seraient de même forme et de même poids.

La réponse est bien évidemment non car l'air s'infiltrerait alors bien plus vite qu'avec les cartes en papier froid.



Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard


Autres expériences

Applications : liens avec le quotidien

C'est le principe de la ventouse qui est exploité ici.

Ventouse (fixation) sur Wikipédia


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