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| | {{Tuto Details | | {{Tuto Details |
| − | |Main_Picture=Eponge_contre_inondation_principale.jpg
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| | |Licences=Attribution (CC-BY) | | |Licences=Attribution (CC-BY) |
| − | |Description=Les zones humides (marais, tourbières, étangs...) ont souvent mauvaise réputation. Longtemps considérées comme insalubres, elles ont souvent été asséchées et converties en terres agricoles ou détruites pour laisser place à des projets d’aménagement (zones d’habitation, autoroutes, voies ferrées…). Pourtant, les zones humides accueillent une forte biodiversité et sont bien utiles pour lutter contre les inondations ! | + | |Description=Démontre que l'eau possède une tension superficielle ! |
| − | |Disciplines scientifiques=Life Sciences | + | |Disciplines scientifiques=Chemistry, Physics |
| | |Difficulty=Easy | | |Difficulty=Easy |
| | |Duration=15 | | |Duration=15 |
| | |Duration-type=minute(s) | | |Duration-type=minute(s) |
| − | |Tags=Inondations, biodiversité, éponge, eau de ruissellement, sol, zones humides | + | |Tags=Bateau savons liquide vaiselle |
| | }} | | }} |
| | {{Introduction | | {{Introduction |
| − | |Introduction=Comment les zones humides agissent-elles sur les inondations ? | + | |Introduction=Vous voulez faire une course de bateaux, mais n'avez pas de bateaux électriques pour cela ? |
| | + | |
| | + | Qu'à cela ne tienne. Cette expérience vous permettra de vous amuser entre amis, et à moindre frais ! |
| | }} | | }} |
| | {{Materials | | {{Materials |
| | |ItemList={{ItemList | | |ItemList={{ItemList |
| − | |Item=Bassine | + | |Item=Ciseaux |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Eponge | + | |Item=Liquide vaisselle |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Verre | + | |Item=Eau |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Eau | + | |Item=Bassine |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Crayon | + | |Item=Pique à brochette |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| | |Item=Papier | | |Item=Papier |
| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Pic à brochette
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| | }} | | }} |
| | }} | | }} |
| | {{Tuto Step | | {{Tuto Step |
| − | |Step_Title=Réunir le matériel
| + | |Step_Content=Découpe un petit bateau de la forme suivante en papier. |
| − | |Step_Content=Pour commencer, rassemble le matériel nécessaire à l'expérience : | |
| − | | |
| − | - un bac en plastique rectangulaire
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| − | - une grosse éponge essorée, un peu plus petite que le bac
| + | Étale une goutte de liquide vaisselle à l'arrière du bateau grâce au pic à brochette. Remplis la bassine d'eau. Pose le bateau sur l'eau bien à plat. |
| − | | + | |Step_Picture_00=Bateau_savon_bateaux.png |
| − | - une éponge très sèche
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| − | | |
| − | - un verre d’eau
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| − | | |
| − | - 2 bâtons (stylo, crayon en bois, pic à brochette…)
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| − | | |
| − | - de l’eau
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| − | | |
| − | - du papier
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| − | | |
| − | | |
| − | OU <u>si tu veux réaliser la variante, rassemble le matériel nécessaire à l’expérience :</u>
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| − | | |
| − | - une grande planche assez large, type planche à découper ou autre, en bois ou en plastique
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| − | | |
| − | - de la pâte à modeler (environ 10 bâtonnets ou une quantité équivalente)
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| − | | |
| − | - 2 éponges bien sèches
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| − | | |
| − | - idéalement l'accès à un évier bien dégagé dans lequel l'expérience sera réalisée, sinon une grande bassine et plusieurs grandes bouteilles remplies d'eau du robinet feront l'affaire (dans ce cas il est préférable de faire l'expérience à l'extérieur afin d'éviter d'inonder la maison !).
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| − | | |
| − | <br />
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| − | |Step_Picture_00=Eponge_contre_inondation__tape_1.jpg
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| − | }}
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| − | {{Tuto Step
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| − | |Step_Title=Réaliser la manipulation
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| − | |Step_Content=- Place le bac en plastique rectangulaire dans un évier.
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| − | | |
| − | - Remplis ton verre d’eau et verse-le dans le bac en plastique. En comptant celui que tu viens de verser, combien faut-il de verres d’eau pour que le bac commence à déborder ? Note ta réponse sur une feuille.
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| − | | |
| − | - Vide ton bac dans l’évier.
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| − | | |
| − | | |
| − | - Place, à l’aide des deux bâtons, ta grosse éponge essorée sur le bac. À nouveau, remplis ton verre d’eau '''et verse-le sur l’éponge.''' En comptant celui que tu viens de verser, combien faut-il de verres d’eau pour que le bac commence à déborder ? Note ta nouvelle réponse sur une feuille.
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| − | | |
| − | - Compare les 2 chiffres. '''Lorsqu’il y a une éponge, as-tu besoin de plus ou de moins de verres d’eau pour faire déborder le bac ? À ton avis, à quoi peuvent correspondre le bac, le verre d’eau et l’éponge dans la nature ?'''
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| − | | |
| − | | |
| − | Tu peux ensuite essayer l’expérience avec une éponge très sèche. Que se passe-t-il lorsque tu verses l’eau dessus ?
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| − | |Step_Picture_00=Eponge_contre_inondation__tape_2-1.jpg
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| − | |Step_Picture_01=Eponge_contre_inondation__tape_2-2.jpg
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| − | |Step_Picture_02=Eponge_contre_inondation__tape_2-3_zoom.jpg
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| − | |Step_Picture_03=Eponge_contre_inondation__tape_2-4.jpg
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| − | }}
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| − | {{Tuto Step
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| − | |Step_Title=Pour aller plus loin
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| − | |Step_Content=<u>Tu peux réaliser une variante à cette expérience.</u>
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| − | <u>''Avant de débuter l'expérience :''</u>
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| − | - Il est important que les éponges soient bien sèches. Si ce n'est pas le cas, place-les au soleil (ou sur un radiateur) et attends le temps nécessaire pour que toute l'eau se soit évaporée.
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| − | - Si la pâte à modeler que tu utilises n'est pas conditionnée sous forme de bâtonnets, commence par réaliser 10 cylindres de même taille.
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| − | ''<u>Commence par installer ton expérience :</u>''
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| − | - Dispose les bâtonnets de pâte à modeler sur la planche en formant deux lignes de façon à délimiter un chemin traversant tout le côté le plus long de la planche. Fais attention à laisser des espaces entre chaque bâtonnet, ils ne doivent pas être collés !
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| − | | |
| − | - Place les deux éponges de chaque côté du chemin ainsi créé, à l'extérieur de celui-ci et à peu près au centre de la planche.
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| − | - Mouille une des deux éponges de façon à ce qu'elle soit bien détrempée, puis essore-la soigneusement, avant de la remettre en place.
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| − | | |
| − | - Place la planche dans l'évier ou ta bassine en l'inclinant de telle sorte que l'eau puisse couler aisément de haut en bas le long du chemin délimité par la pâte à modeler. Tu peux caler les deux éponges avec de la pâte à modeler pour éviter qu'elles ne glissent.
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| − | | |
| − | | |
| − | <u>''Tu es maintenant prêt.e à débuter l'expérience proprement dite !''</u>
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| − | - Ouvre doucement le robinet ou verse le contenu d'une bouteille de façon à ce qu'un filet d'eau s'écoule en continu le long du chemin.
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| − | | |
| − | - Observe à présent ce qu'il se passe lorsque l'eau déborde du chemin entre les bâtonnets de pâte à modeler.
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| | }} | | }} |
| | {{Notes | | {{Notes |
| − | |Observations=Pour faire déborder le bac avec éponge, il faut utiliser un plus grand nombre de verres d'eau (''le nombre varie selon la taille du bac et la taille de l'éponge'') car l’éponge s'engorge d’eau et ralentit le débordement du bac. | + | |Observations=Le bateau avance tout seul ! |
| | + | |Avertissement=Il faut changer l'eau du réservoir pour pouvoir recommencer l'expérience, car la [http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Tension_superficielle tension superficielle] de l'eau devient trop faible en raison de l'action du savon. |
| | + | |Explanations=La [http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Tension_superficielle tension superficielle] est une force s'exerçant sur un liquide qui l'incite à diminuer sa surface de contact avec l'air. Il s'agit d'une force de contact assimilable à une force de pression. |
| | | | |
| | + | L'eau possède donc une [http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Tension_superficielle tension superficielle]. |
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| − | Lorsque l’on verse l’eau sur l’éponge très sèche, l’eau ne s’infiltre pas immédiatement dans l’éponge, elle ruisselle le long de l’éponge et coule directement dans le bac ; alors que éponge humide s’imbibe d’eau dès le début de l’expérience. L’éponge sèche illustre les problèmes liés à la sécheresse du sol (ruissellement). | + | Lorsque le bateau est déposé sans savon, la [http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Tension_superficielle tension superficielle] de l'eau s'applique de manière équivalente sur tous les côtés de la pièce de papier, la résultante des forces engendrées est alors nulle et le système est en équilibre. Une molécule de savon possède un coté qui se lie à l'eau (hydrophile) et un coté qui se lie avec autre chose (graisse, terre, etc.. on dit hydrophobe). En se mélangeant à l'eau, les molécules de savon cassent la [http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Tension_superficielle tension superficielle] de l'eau. La surface de l'eau se "déchire" en entrainant le bateau, un peu comme si le bateau était la partie mobile d'une fermeture éclair qui s'ouvre. |
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| | + | Il faut alors changer l'eau du réservoir pour pouvoir recommencer l'expérience, car la [http://ancien.wikidebrouillard.org/index.php?title=Tension_superficielle tension superficielle] de l'eau est devenue trop faible en raison de l'action du savon. |
| | + | |Applications=La tension superficielle est une force non négligeable puisqu'elle permet à certains insectes, comme les "araignées d'eau", de marcher sur l'eau. |
| | + | |Related=[[Poivre dans l'eau]] |
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| − | <u>Variante :</u> Le côté bordé par l'éponge sèche est inondé ! Par contre, de l'autre côté de la planche, l'eau a été absorbée par l'éponge humide et s'est nettement moins répandue.
| + | [[Trombone qui flotte]] |
| − | |Avertissement=- Les éponges doivent être bien sèches avant la mise en place de l'expérience. Lorsque tu mouilles l'éponge il faut la laisser suffisamment longtemps sous le robinet (ou l'immerger dans un récipient d'eau) pour qu'elle absorbe un maximum d'eau. Ton éponge est gorgée d'eau lorsqu'elle ne parvient plus à en absorber ! Tu dois ensuite l'essorer suffisamment pour chasser un maximum d'eau, mais elle doit toujours rester humide avant de débuter l'expérience.
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| | + | [[Lait Psychédélique]] |
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| − | <u>Pour la variante :</u>
| + | C'est également la tension superficielle qui permet l'ascension de la sève des arbres par capillarité. Voir [http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Jurin loi de Jurin] sur Wikipedia. |
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| − | - Le chemin en pâte à modeler ne doit pas être trop large et les espaces entre les bâtonnets doivent être suffisants pour que l'eau puisse déborder du chemin et s'écouler facilement sur les côtés.
| + | <br /> |
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| − | - L' expérience demandant de verser ou laisser s'écouler une grande quantité d'eau, il faut donc prendre toutes les précautions pour éviter d'inonder la maison, en demandant éventuellement l'aide d'un adulte. Le mieux est encore de profiter d'une belle journée ensoleillée pour réaliser l'expérience en extérieur ! L'eau récupérée à la fin de l'expérience pourra ainsi être réutilisée pour arroser les plantes par exemple.
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| − | |Explanations=Dans cette expérience, le bac peut représenter une rivière ou un terrain. L’eau du verre, la pluie, l’eau de ruissellement ou une inondation. L’éponge, située au dessus du bac pour l’expérience, joue le même rôle qu’une zone humide (tourbière, marais...).
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| − | Comme l’éponge, les zones humides peuvent accueillir et filtrer une grande quantité d’eau et ralentissent ainsi le débordement des rivières et l'inondation des sols. Elles atténuent donc les risques d’inondation des villes et villages situés en aval. Comme l’éponge, les zones humides conservent l’eau longtemps, ce qui permet d’avoir une flore et une faune spécifique aux milieux humides (sphaignes, droséras, linaigrettes, libellules, grenouilles, tritons...). Ces zones humides sont également des lieux de repos et de reproduction d’un grand nombre d’espèces de la rivière, et des lieux de refuge en cas de crues. Elles permettent aussi l’épuration des eaux.
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| − | |Deepen=<u>Explications de la variante :</u>
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| − | L'éponge humide a mieux absorbé l'eau que l'éponge sèche. C'est parce que, pour entrer dans l'éponge sèche, l'eau doit d'abord chasser tout l'air qui se trouve à l'intérieur. C'est pour cela que, lorsque tu as mouillé l'éponge avant l'expérience, il a fallu laisser un certain temps l'éponge sous l'eau courante avant qu'elle commence à devenir humide et à absorber efficacement l'eau. Une fois l'éponge humide, celle-ci absorbe beaucoup plus facilement l'eau et la retient au lieu de la laisser ruisseler sur les côtés.
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| − | Dans cette expérience, les éponges fonctionnent de la même façon que le sol qui reçoit le ruissellement des pluies. Un sol humide boit mieux, absorbe mieux l'eau de ruissellement qu'un sol sec de même composition. Les zones humides, comme les marais, sont souvent des lieux où se rassemblent toutes les eaux de ruissellement venant de la pluie ou des cours d'eau avoisinants lorsqu'ils débordent, de la même façon que l'éponge humide absorbe l'eau qui déborde du chemin dans notre expérience. Lorsqu'on les assèche, par exemple quand on construit une route ou un parking, ou pour installer des parcelles de culture, ces mêmes zones ne peuvent plus retenir l'eau comme auparavant. Cette eau, si elle ne peut être absorbée par les sols, va aller s'écouler dans les territoires alentour, où se trouvent sans doute des habitations, voire des villages ou des villes. En asséchant les zones humides, on augmente donc le risque d'inondation dans les zones avoisinantes.
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| − | |Applications=La destruction des zones humides, drainées au profit des terres agricoles ou des zones habitables, entraîne une forte perte de biodiversité. Mais en plus de cela, ces transformations nous privent de l’épuration et des protections naturelles contre les inondations (filtration de l'eau, zone d’expansion des crues) que permettent ces écosystèmes. Nous sommes alors amenés à construire des ouvrages bien plus coûteux (barrages, réservoirs de rétention d’eau...) pour remplir le même rôle !
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| − | De plus, recouvrir de bitume les sols proches des cours d’eau les rend imperméables, accentuant le ruissellement de l’eau et la puissance des inondations.
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| − | Les zones humides existent également sur les littoraux. Certaines d'entre elles, les mangroves, sont des groupements de végétaux (palétuviers) de régions tropicales situées dans la zone de balancements des marées et souvent à l’embouchure de fleuves. Elles protègent les zones côtières contre les tempêtes : elles servent de brise-vent et de zones tampons contre les inondations, protégeant ainsi les terres situées le long du littoral.
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| − | Les mangroves abritent également une grande quantité d'espèces comestibles, pouvant jouer un rôle dans la lutte contre la famine ou la malnutrition. Elles sont aussi des zones de reproduction et de croissance pour les jeunes de nombreuses espèces vivant au large. Cependant, l'urbanisation de plus en plus forte du littoral met en péril ces écosystèmes pourtant indispensables pour protéger les littoraux et la biodiversité de ces zones et des zones adjacentes.
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| − | |Related=Capillarité dans le céleri
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| − | |Objectives=Découvrir comment les zones humides agissent sur les inondations
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| − | |Notes=Mallette « Biodiversité » APD/MNHN - Parcours 3 - Activité 5 (Des zones tampons contre les inondations). 2011.
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| | {{Tuto Status | | {{Tuto Status |
| | |Complete=Published | | |Complete=Published |
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Démontre que l'eau possède une tension superficielle !
Auteur 
Zakaria BAALA | Dernière modification 30/05/2020 par Occitan
Durée
15 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie, Physique
Démontre que l'eau possède une tension superficielle !
Durée
15 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie, Physique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)
Bateau savons liquide vaiselle
Introduction
Vous voulez faire une course de bateaux, mais n'avez pas de bateaux électriques pour cela ?
Qu'à cela ne tienne. Cette expérience vous permettra de vous amuser entre amis, et à moindre frais !
Étape 1 -
Découpe un petit bateau de la forme suivante en papier.
Étale une goutte de liquide vaisselle à l'arrière du bateau grâce au pic à brochette. Remplis la bassine d'eau. Pose le bateau sur l'eau bien à plat.
Observations : que voit-on ?
Le bateau avance tout seul !
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Il faut changer l'eau du réservoir pour pouvoir recommencer l'expérience, car la tension superficielle de l'eau devient trop faible en raison de l'action du savon.
Explications
La tension superficielle est une force s'exerçant sur un liquide qui l'incite à diminuer sa surface de contact avec l'air. Il s'agit d'une force de contact assimilable à une force de pression.
L'eau possède donc une tension superficielle.
Lorsque le bateau est déposé sans savon, la tension superficielle de l'eau s'applique de manière équivalente sur tous les côtés de la pièce de papier, la résultante des forces engendrées est alors nulle et le système est en équilibre. Une molécule de savon possède un coté qui se lie à l'eau (hydrophile) et un coté qui se lie avec autre chose (graisse, terre, etc.. on dit hydrophobe). En se mélangeant à l'eau, les molécules de savon cassent la tension superficielle de l'eau. La surface de l'eau se "déchire" en entrainant le bateau, un peu comme si le bateau était la partie mobile d'une fermeture éclair qui s'ouvre.
Il faut alors changer l'eau du réservoir pour pouvoir recommencer l'expérience, car la tension superficielle de l'eau est devenue trop faible en raison de l'action du savon.
Applications : dans la vie de tous les jours
La tension superficielle est une force non négligeable puisqu'elle permet à certains insectes, comme les "araignées d'eau", de marcher sur l'eau.
Vous aimerez aussi
Poivre dans l'eau
Trombone qui flotte
Lait Psychédélique
C'est également la tension superficielle qui permet l'ascension de la sève des arbres par capillarité. Voir loi de Jurin sur Wikipedia.
Dernière modification 30/05/2020 par user:Occitan.
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