Force de la tension superficielle d' un liquide

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Force de la tension superficielle d' un liquide"

Sommaire

Présentation de l'expérience

On cherche a mettre en evidence la force crée par la tension superficielle d' un liquide

Matériel

  • de l' eau
  • un bocal
  • du carton
  • de la colle

L'expérience

La manipulation

On taille dans un bout de carton un long rectangle que l' on relie, par un de ses petits côtés, a un cercle également taillé dans du carton. On replie ensuite ce bout de carton deux fois, pour lui donner une forme de truelle, d' abord une fois au niveau de la jonction avec le cercle puis 5cm plus haut. NB: On peut renforcer ce pliage a l' aide d' un second morceau de carton plié similairement et accolé au premier. On pose ensuite cette truelle en equilibre sur le bord du bocal, en équilibre.On remplit ensuite le bocal d' eau jusqu' à hauteur du cercle de la truelle, pour que celui ci repose sur la surface de l' eau. On dépose ensuite des piécettes à l' extrémité du rectangle et on observe.

Que voit-on ?

On observe que dans le cas ou le bocal est vide, dès que l' on pose une pièce sur l' extrémité du rectangle, la truelle tombe. En revanche dans le cas ou il y a de l' eau dans le bocal, on peut déposer plusieurs pièces sur le rectangle sans que celui çi tombe. On peut ainsi s' amuser a observer le nombre de pièces a déposer avant de provoquer la chute de l' ensemble.

Explications

De manière simple

Cette expérience met en fait en évidence la force ce cohésion! En effet, il s' agit de la force exercée par l' eau sur le cercle de carton, il s' agit d' une force de contact. Dans le cas ou il n' y a pas d' eau, cette force est quasiment absente (très faible force exercée par l' air), mais dans le cas contraire elle existe et est ici mise en évidence très simplement.

NB1: Cette expérience fonctionne évidemment avec tout autre liquide que l' eau, par contre les propriétés de cohésion seront différentes.

NB2: On parle également de force d' adhésion, ce qui peut très bien se voir ici : le cercle de carton "adhère" en quelque sorte a l' eau.

Questions sans réponses

L' expérience permet de mettre en évidence la force, mais pas de la quantifier précisément. Il serait également intéressant d' étudier le cas de liquides différents de l' eau.

Allons plus loin dans l'explication

Cohésion au niveau moléculaire:

  http://www.web-sciences.com/fiches1s/fiche3/fiche3.php

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

-explications sur la notion de tension superficielle

   http://www.boussey-control.com/tension-superficielle-tension-surface.htm

-Page wikipédia sur la question:

 http://fr.wikipedia.org/wiki/Adh%C3%A9sion

-Une page wikipédia sur la cohésion (plutôt du point de vue chimique) de l' eau

   http://en.wikipedia.org/wiki/Cohesion_(chemistry)

Autres expériences

Il existe quantité d' expériences sur le sujet, en voici une:

-Expérience de la goutte d' eau adhérente:

 http://www.leybold-didactic.de/literatur/s1/f/d1/d1621a_f.pdf

Applications : liens avec le quotidien

Lieux propices à sa réalisation

Partout!

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