Différences entre les pages « Fleur de papier capillaire » et « Poivre dans l'eau »

 
 
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{{Notes
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|Observations=Dès que l'on dépose le produit vaisselle à la surface de l'eau avec le pic à brochette, le poivre se disperse et s'éloigne du pic.
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|Avertissement=* L'eau n'est pas propre (résidus d'aliments, de produit vaisselle ou autre)
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* L'eau a été mélangée une fois le poivre ajouté
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|Explanations=Si l'on regarde l'eau au microscope, on observe que l'eau est constitué de pleins de petites particules d'eau, appelées molécules d'eau.
  
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- des ciseaux
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Au contact de l'air, les molécules d'eau se resserrent entre elles et forment une membrane, comme une couche protectrice. La force qui permet la formation de cette membrane s'appelle la '''tension superficielle.''' C'est grâce à la tension superficielle que le poivre flotte sur l'eau.
  
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- un stilo
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Le liquide vaisselle est une substance qui va diminuer la tension superficielle de l'eau. Le poivre va essayer de se déplacer vers un endroit où la tension superficielle est plus forte, c'est pourquoi il s'éloigne de l'endroit où la goutte de liquide vaisselle est tombé.
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|Deepen=<u>Explication de la tension superficielle</u>
  
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- une assiette
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Chaque molécule d'eau est attirée par ses voisines. Les molécules sont reliées entre elles par des liaisons électriques et magnétiques, c'est ce qu'on appelle la '''cohésion'''. La cohésion est facilement observable dans un verre d'eau : l'eau est "entière", les molécules ne se baladent pas toutes seules, elles sont toutes ensembles collées les unes aux autres.
  
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- de l'eau
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Que se passe-t-il à la surface de l'eau ? Les molécules d'eau qui sont à la surface ont moins de voisines: elles ont des molécules d'eau uniquement en dessous. Elles vont donc se lier à moins de molécules d'eau, mais les liaisons seront beaucoup fortes. Cette force de liaison se matérialise par une membrane où la tension est plus forte, c'est ce qu'on appelle la tension superficielle.
  
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Prépare l'expérience
 
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|Step_Content=1) Dessine une fleur sur du papier
 
  
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2) Découpe la fleur
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<u>Pourquoi le poivre fuit avec le produit vaisselle?</u>
  
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3) Replie les pétales les unes sur les autres
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En touchant la surface de l'eau avec du détergent à vaisselle, on affaiblit la tension superficielle, cet effet se propage et le poivre se disperse, car la tension superficielle sur le bord du plat est supérieure à celle que l'on retrouve au centre; le poivre est donc attiré vers le bord du plat. Le liquide vaisselle est un agent tensioactif, c'est à dire qu'il modifie la tension superficielle entre deux surfaces (dans ce cas-ci en l'abaissant). Un agent tensioactif est '''amphiphile,'''il est constitué de deux parties de polarité différente: l’une lipophile (qui peut se lier aux matières grasses) et l’autre hydrophile (qui peut se lier à l’eau).
  
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4) Verse un peu d'eau dans l'assiette
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|Step_Picture_00=Fleur_de_papier_capillaire_20200321_164435.jpg
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|Applications=* Utilisation du liquide vaisselle pour enlever la graisse  Comme vu précédemment le liquide vaisselle est un agent tensio-actif. Il accroche la graisse, et l'élimine avec l'eau.  
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|Step_Title=Expérience
 
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|Step_Content=Pose la "fleur de papier" sur la surface de l'eau et observe !
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=pour aller plus loin
 
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|Step_Content=fais la même expérience avec des differents fleurs: change la taille des pétales ou éssaie avec plus ou moins des pétales. est-ce que ça fait une différence ?
 
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}}
 
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{{Notes
 
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|Observations=La fleur de papier s'ouvre comme par magie !
 
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|Avertissement=La fleur doit être posée bien à plat sur l'eau et surtout être bien sèche.
 
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|Explanations==== '''De manière simple''' ===
 
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Lorsque l'on fait passer de l'eau dans un tuyau d'arrosage plié, on observe que le tuyau se déplie. On peut comparer les fibres qui constituent le papier à un tas de minuscules tuyaux que l'on aurait entrelacés. Lorsque l'on dépose le papier sur l'eau, elle s'infiltre dans ces petits tuyaux qui sous l'effet du passage de l'eau se déplient.
 
  
−
Ce phénomène qui fait que l'eau s'infiltre dans le papier et remonte dans les pétales est appelé la capillarité. C'est la capacité d'un liquide à pouvoir remonter une surface même contre la gravité.
+
* Le gerris marche sur l'eau grâce à la tension superficielle (voir expérience 'Trombone qui flotte' ci-dessous
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<span name="Allons_plus_loin_dans_l.27explication"></span>
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|Related=[[Trombone qui flotte]]
  
−
=== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
+
[[Lait Psychédélique|Lait psychédélique]]
−
La capillarité est due à la différence de [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Poivre_fuyard tension superficielle] entre deux liquides non miscibles (c'est à dire qui ne se mélangent pas), ou entre un liquide et l'air, ou encore entre un liquide et un matériau solide poreux.
 
  
−
La capillarité est d'autant plus marquée qu'un liquide a une forte tension superficielle, ce qui dépend de sa composition chimique et des conditions ambiantes (température, pression). Un liquide à forte tension superficielle remonte en s'opposant à la gravité dans les matériaux composés de petits tubes très fins (appelés "tubes capillaires"). La progression du liquide s'arrête lorsque la gravité et la pression capillaire s'équilibrent.
+
[[Bateau savon]]
−
|Deepen=[http://fr.wikipedia.org/wiki/Capillarit%C3%A9 La capillarité sur Wikipédia]
 
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|Applications=Le phénomène de capillarité est visible au quotidien, quand un buvard aspire de l'encre, quand l'encre imprègne le papier lorsqu'on écrit, quand on essuie un liquide avec une éponge, ou si l'on trempe un morceau de sucre dans un liquide (cela se voit très bien avec le "canard" dans le café : le morceau de sucre se colore à mesure que le café s'infiltre dedans).
 
  
−
La capillarité entre en jeu (avec d'autres mécanismes) dans la montée de l'eau et de la sève dans les plantes.
+
<br />
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|Related=[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Capillarit%C3%A9_dans_le_celeri Expérience de la capillarité dans le celeri]
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|Objectives=Aborder le phénomène de tension superficielle
  
−
[[Bateau Savon]]
+
Comprendre comment fonctionne le produit vaisselle
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|Animation=Il est possible de tourner l'animation sous forme de défi, en mettant une pièce au milieu de l'assiette, sous l'eau. Les participants vont devoir récupérer le trésor sans se faire mordre par les piranhas (représentés par le poivre).
 +
|Notes=Le liquide vaisselle est comme le [http://fr.wikipedia.org/wiki/Savon#Propri.C3.A9t.C3.A9s savon] un [http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tergent détergent] aux [http://fr.wikipedia.org/wiki/Tensioactif propriétés tensioactives] (Wikipédia)
  
−
[[trombonne qui flotte]]
+
[https://www.youtube.com/watch?v=1HxEW2Kc-Yc La tension superficielle] (vidéo C'est pas sorcier)
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|Objectives=Observation du phénomène de capillarité
 
 
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Version du 1 juin 2020 à 12:05

Cette expérience amusante met en évidence la tension superficielle de l'eau.

Auteur avatarTess | Dernière modification 11/12/2023 par Roxane Delafosse

Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique
Cette expérience amusante met en évidence la tension superficielle de l'eau.
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Du poivre qui flotte et s'enfuit devant le liquide vaisselle ?

Video d'introduction

Poivre
[[File:]]
Poivre noir moulu
Pique à brochette
Item-Brochette brochette.jpg
Une brochette, en cuisine, désigne une fine tige en métal ou en bois sur laquelle sont enfilés des morceaux de nourriture et destinés à être cuits à la broche, c’est-à-dire au-dessus des braises du feu ou au barbecue.
Eau
Item-Eau t l chargement.jpeg
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Liquide vaisselle
Item-Liquide vaisselle liquide vaisselle.jpg
Une solution détergente qui sert à laver la vaisselle.
Assiette
Item-Assiette 250px-Assiette.jpg
Une assiette est une pièce de vaisselle qui permet de contenir et de servir des mets. Elle peut être en verre, en céramique (faïence, porcelaine, grès), en bois, en mélamine ou en métal. Elle est composée d'un fond plat, appelé ombilic, et de bords inclinés (talus ou descente) généralement bordés par un marli, couronne horizontale ou oblique à contours variés et profil droit ou galbé.

Lors de pique-niques on utilise des assiettes jetables en mousse de polystyrène, en carton ou en matière plastique.

Par métonymie, l'assiette peut désigner son contenu (exemple : une assiette de bouillon).

Étape 1 - Réunir le matériel

  • une assiette ou un récipient avec de l'eau
  • du poivre moulu
  • un pique à brochette
  • du liquide vaisselle ou du savon liquide


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Étape 2 - Préparer l'expérience

Dépose du poivre uniformément à la surface de l'eau et trempe le pique à brochette dans le liquide vaisselle

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Poivre dans l eau Poivre dans l eau 52075956 1018659345010074 312507227820785664 n.jpg



Étape 3 - Réaliser la manipulation

Dépose le bout du pique à brochette avec du produit vaisselle au milieu de l'assiette.

Poivre dans l'eau 51743239 392794217934861 6683128219639480320 n.jpg
Poivre dans l'eau 52005952 2086701771409735 8168713602954428416 n.jpg
Poivre dans l'eau 51954176 343018193221217 5542073993139322880 n.jpg


Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Dès que l'on dépose le produit vaisselle à la surface de l'eau avec le pic à brochette, le poivre se disperse et s'éloigne du pic.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

  • L'eau n'est pas propre (résidus d'aliments, de produit vaisselle ou autre)
  • L'eau a été mélangée une fois le poivre ajouté

Explications

Si l'on regarde l'eau au microscope, on observe que l'eau est constitué de pleins de petites particules d'eau, appelées molécules d'eau.

Au contact de l'air, les molécules d'eau se resserrent entre elles et forment une membrane, comme une couche protectrice. La force qui permet la formation de cette membrane s'appelle la tension superficielle. C'est grâce à la tension superficielle que le poivre flotte sur l'eau.

Le liquide vaisselle est une substance qui va diminuer la tension superficielle de l'eau. Le poivre va essayer de se déplacer vers un endroit où la tension superficielle est plus forte, c'est pourquoi il s'éloigne de l'endroit où la goutte de liquide vaisselle est tombé.

Plus d'explications

Explication de la tension superficielle

Chaque molécule d'eau est attirée par ses voisines. Les molécules sont reliées entre elles par des liaisons électriques et magnétiques, c'est ce qu'on appelle la cohésion. La cohésion est facilement observable dans un verre d'eau : l'eau est "entière", les molécules ne se baladent pas toutes seules, elles sont toutes ensembles collées les unes aux autres.

Que se passe-t-il à la surface de l'eau ? Les molécules d'eau qui sont à la surface ont moins de voisines: elles ont des molécules d'eau uniquement en dessous. Elles vont donc se lier à moins de molécules d'eau, mais les liaisons seront beaucoup fortes. Cette force de liaison se matérialise par une membrane où la tension est plus forte, c'est ce qu'on appelle la tension superficielle.


Pourquoi le poivre fuit avec le produit vaisselle?

En touchant la surface de l'eau avec du détergent à vaisselle, on affaiblit la tension superficielle, cet effet se propage et le poivre se disperse, car la tension superficielle sur le bord du plat est supérieure à celle que l'on retrouve au centre; le poivre est donc attiré vers le bord du plat. Le liquide vaisselle est un agent tensioactif, c'est à dire qu'il modifie la tension superficielle entre deux surfaces (dans ce cas-ci en l'abaissant). Un agent tensioactif est amphiphile,il est constitué de deux parties de polarité différente: l’une lipophile (qui peut se lier aux matières grasses) et l’autre hydrophile (qui peut se lier à l’eau).


Applications : dans la vie de tous les jours

  • Utilisation du liquide vaisselle pour enlever la graisse Comme vu précédemment le liquide vaisselle est un agent tensio-actif. Il accroche la graisse, et l'élimine avec l'eau.
  • Le gerris marche sur l'eau grâce à la tension superficielle (voir expérience 'Trombone qui flotte' ci-dessous

Vous aimerez aussi

Trombone qui flotte

Lait psychédélique

Bateau savon


Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Aborder le phénomène de tension superficielle

Comprendre comment fonctionne le produit vaisselle

Pistes pour animer l'expérience

Il est possible de tourner l'animation sous forme de défi, en mettant une pièce au milieu de l'assiette, sous l'eau. Les participants vont devoir récupérer le trésor sans se faire mordre par les piranhas (représentés par le poivre).

Sources et ressources

Le liquide vaisselle est comme le savon un détergent aux propriétés tensioactives (Wikipédia)

La tension superficielle (vidéo C'est pas sorcier)

Dernière modification 11/12/2023 par user:Roxane Delafosse.

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