Fleur de papier capillaire

De Wikidebrouillard.

La vidéo "Fleur de papier capillaire"

Sommaire

Présentation de l'expérience

Comment fabriquer une fleur de papier qui s'ouvre quand on la pose sur l'eau ?

Comment l'eau peut-elle faire s'ouvrir des fleurs en papier ?

Matériel

L'expérience

En vidéo

La manipulation

  • Verser un peu d'eau dans l'assiette. Y ajouter quelques gouttes d'encre et mélanger (facultatif).
  • Découper dans le papier une forme quelconque (triangle, étoile, rosace...) et en plier les pointes nettement, en insistant sur les pliures. On peut s'aider d'une règle si l'on veut faire des formes très régulières.
  • Poser la "fleur de papier" sur la surface de l'eau et observer !

Que voit-on ?

La fleur de papier s'ouvre comme par magie !

Si l'on a utilisé de l'encre pour colorer l'eau, la fleur de papier se colore peu à peu depuis le centre vers les pointes.

Explication

De manière simple

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.

Allons plus loin dans l'explication

La capillarité est due à la différence de 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.

Concepts scientifiques associés

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur la capillarité elle-même :

Expériences sur la tension superficielle :

Application : Lien avec le quotidien

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.

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