A votre avis combien peut-on en mettre?
Difficulté
Facile
Durée
5 minute(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique
Youtube
- Matériel et outils
Verre 
Un verre est un récipient utilisé pour boire de forme tubulaire, dont les parois sont solidaires et hermétiques. Il est destiné à recevoir des liquides. Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : on dit qu'on "boit un verre d'eau".
Pièce en cuivre 
Le cuivre est l'élément chimique de numéro atomique 29, de symbole Cu. Il fait partit des métaux dit de transition.
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.
Étape 1 - Remplir
Remplir un verre d'eau à ras bord.
Étape 2 - Ajouter
Ajouter des pièces les unes après les autres.
Étape 3 - Résultat
L'eau se bombe (elle fait une voute sur le dessus du verre)
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
L'eau ne coule pas, elle est bombée sur le dessus du verre.
Combien peut-on ajouter de pièces dans le verre avant que l'eau ne déborde ?
(cela dépend de la taille du verre et de celle des pièces)
Explications
Les molécules interagissent entre elles, et cela correspond à une certaine énergie. Les molécules se mettront toujours dans la position de moindre énergie. Or l'énergie pour les molécules d'eau est moindre si elles restent en contact avec d'autres molécules d'eau plutôt qu'avec des molécules de gaz (l'air). C'est pour cela que la configuration avec une "couche" d'eau qui dépasse du verre est plus stable que des gouttes qui se séparent pour couler le long du verre.
Expériences complémentaires
Refaire la même expérience avec d'autres liquides : de l'huile et de l'alcool. Est ce que le nombre de pièces (le volume) à ajouter est le même pour faire déborder le verre ?
Réponse : non. L'huile et l'alcool sont des molécules différentes de l'eau. Elles n'interagissent pas ensemble de la même façon. Les configurations de moindre énergie ne sont donc pas les mêmes.
Placer une assiette sur une balance et faire la tare. (Précision souhaitable de la balance : +/-1g). Placer un verre d'eau sur l'assiette, elle même sur la balance. Se placer dans la configuration où le verre est à la limite de déborder. Plonger un objet dans le verre et observer l'eau couler du verre dans l'assiette. Retirer un peu d'eau du verre, par exemple avec une pipette, sans rien faire couler. Retirer le verre d'eau de l'assiette. À quoi correspond le poids mesuré ?
Réponse : au volume d'eau qui a débordé en ajoutant la pièce. Comme on connaît la masse volumique de l'eau (son poid par unité de volume, en gros 1 kilogramme par litre), on connaît donc le volume de l'eau qui a débordé. Ce volume est identique à celui de l'objet qu'on a plongé pour faire déborder le verre.
Plus d'explications
https://fr.wikipedia.org/wiki/Tension_superficielle
Dernière modification 21/03/2020 par user:Geneviève.
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