Démontre que l'eau possède une tension superficielle !
Difficulté
Facile
Durée
15 minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie, Physique
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 !- Matériel et outils
Ciseaux 
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Liquide vaisselle 
Une solution détergente qui sert à laver la vaisselle.
Eau 
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.
Bassine 
Une bassine est un récipient ouvert et plus large que haut, pouvant comporter des poignées. Elles sont généralement en tôle galvanisée ou en matière plastique.
La bassine est un accessoire ménager très prisé dans les pays en voie de développement, où elle trouve de multiples usages, principalement alimentaire et pour le linge. Elle sert ainsi de récipient pour collecter et nettoyer de la nourriture (coquillages, légumes, etc.) ; elle permet de transporter le linge sale entre le domicile et le lavoir, avant de le ramener pour le faire sécher.
Le principal lieu de production des bassines est l'Asie du sud-est. Pique à brochette 
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.
Papier 
Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base dans les domaines de l’écriture, du dessin, de l’impression, de l’emballage et de la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers, comme les filtres.
L’histoire du papier remonte à l’Antiquité. Le papier porteur d’un message le plus ancien connu à ce jour date de l’an 8 av. J.-C. et a été trouvé en Chine.
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.
Comment ça marche ?
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.
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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 8/10/2024 par user:Animateur LRSY.
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