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[ Wikidébrouillard ] Fil conducteur

Fil conducteur

De Wikidebrouillard.

('''Expériences sur le Wikidébrouillard''')
 
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=='''Présentation de l'expérience'''==
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Remplacer un tuyau par un morceau de ficelle pour transvaser de l'eau sans éclaboussures, c'est le défi du jour... Alors à vous de jouer.
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Remplacer un tuyau par un morceau de ficelle pour transvaser de l'eau sans éclaboussures, c'est le défi du jour... À vous de jouer !
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== '''L'expérience''' ==
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==='''La manipulation'''===
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* A l'aide du ruban adhésif, joindre l'une des extrémités de la ficelle au pichet que vous remplissez d'eau.
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* À l'aide du ruban adhésif, joindre l'une des extrémités de la ficelle au pichet que vous remplissez d'eau.
* Faites passer la ficelle dans le bec du bocal et maintenez son extrémité contre la paroi intérieure du récipient vide.
* Faites passer la ficelle dans le bec du bocal et maintenez son extrémité contre la paroi intérieure du récipient vide.
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* Soulevez le pichet juste au-dessus de l'autre récipient et versez doucement. L'eau va s'écouler le long de la ficelle.
* Soulevez le pichet juste au-dessus de l'autre récipient et versez doucement. L'eau va s'écouler le long de la ficelle.
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==='''Que voit-on ?===
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On observe que l'écoulement de l'eau s'effectue le long de la ficelle comme s'il s'agissait d'un tuyau reliant les deux récipients.
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C'est comme s'il y avait une déviation du jet d'eau l'empêchant de tomber dès la sortie du pichet.
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L'écoulement de l'eau s'effectue d'un contenant vers un autre par l'intermédiaire d'un fil.
== '''Explications''' ==
== '''Explications''' ==
==='''De manière simple'''===
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L'eau qui sort d'un robinet forme un jet régulier, car la [[tension superficielle]] l'empêche de s'éparpiller. Le même phénomène permet de faire couler de l'eau le long d'une ficelle.  
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L'eau qui sort d'un robinet forme un jet régulier. La [[tension superficielle]] s'exerçant sur le jet l'empêche de s'éparpiller.
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Cette même tension permet à l'eau de couler le long de la ficelle.  
Expliquons la notion de [[tension superficielle]].
Expliquons la notion de [[tension superficielle]].
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Découpons par la pensée une petite particule de fluide à l'interface de l'eau et du second milieu concerné (solide, gaz) comme si on détachait de la surface un minuscule film de plastique qui y serait déposé.
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La [[tension superficielle]] agit comme un film de plastique qui recouvrirait le jet d'eau. Elle se définit par une force provenant de l'interface entre deux milieux différents. En effet, les molécules de même type se regroupent entre elles, permettant de réduire la surface de contact entre les deux milieux. C'est en se regroupant que les molécules d'eau forment un jet.
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Si maintenant on veut casser ce film en tirant horizontalement sur les bords, il faut développer une certaine force appelée [[tension superficielle]].
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Le jet d'eau est élastique grâce à la [[tension superficielle]] présente à sa surface. Cette élasticité est observable lors d'un usage normal du robinet. En effet, si le jet n'était pas élastique, lorsqu'on passerait nos mains sous le jet, l'eau se répandrait partout.
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Sa valeur numérique sera modifiée par les agents chimiques qui peuvent se rassembler à la limite entre l'eau et le milieu concerné en fonction de leur densité.
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Des agents tensioactifs rendent le film superficiel élastique.
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On peut tirer dessus et l'allonger beaucoup avant qu'il ne se rompe.
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=== '''Questions sans réponses''' ===
=== '''Questions sans réponses''' ===
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Certains disent qu'il faut que le fil soit tendu, toutefois ici ce n'est pas le cas.
Certains disent qu'il faut que le fil soit tendu, toutefois ici ce n'est pas le cas.
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L'expérience serait-elle différente si le fil était tendu ?
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* L'expérience serait-elle différente si le fil était tendu ?
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Et si l'on remplace l'eau par de l'huile ?
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* Et si l'on remplace l'eau par de l'huile ?
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Si la ficelle est en plastique ou en nylon, cela fonctionne-t-il aussi ?
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* Si la ficelle est en plastique ou en nylon, cela fonctionne-t-il aussi ?
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=== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
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Les particules dans un fluide comme l'eau se frottent entre elles dans leurs mouvements. Au contact, elles ont tendance à s'entraîner l'une l'autre, à condition que le potentiel extérieur mette la collection de particules en mouvement. Ce frottement au contact, cet effet d'adhérence constituent la viscosité du fluide.
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Sur le plan de l'abstraction mathématique, les fluides idéaux sont non-visqueux et la trajectoire des particules est considérée comme parallèle.
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Mais au contact des parois ou des obstacles qui se dressent au milieu d'un courant, il faut bien tenir compte de cette viscosité et des phénomènes d'adhérence des fluides aux parois.
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La vitesse de déplacement des particules se trouve modifiée par le contact avec les parois jusqu'à une assez grande distance à travers une zone appelée ''couche limite''.
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Ce concept permet de tenir compte des effets de freinage qu'exerce sur le déplacement des molécules le contact de l'eau avec une surface solide ou gazeuse.
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C'est là qu'apparaît la notion de tension superficielle.
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== '''Liens avec d'autres expériences''' ==
== '''Liens avec d'autres expériences''' ==
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==='''Expériences sur le Wikidébrouillard'''===
==='''Expériences sur le Wikidébrouillard'''===
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*[[Lotus : l'effet bio-nano-technologique !]]
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* [[Lotus : l'effet bio-nano-technologique !]]
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*[[Fleur de papier capillaire]] est une expérience amusante mettant en scène directement la force engendrée par la tension superficielle.
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* [[Fleur de papier capillaire]] est une expérience amusante mettant en scène directement la force engendrée par la tension superficielle.
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*[[Trombone qui flotte]] est une analogie de l'insecte qui marche sur l'eau, une expérience très amusante.
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* [[Trombone qui flotte]] est une analogie de l'insecte qui marche sur l'eau, une expérience très amusante.
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*[[Savon,à quoi ça sert?]] est une ouverture qui permet de comprendre les effets du savon sur deux phases non miscibles
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* [[Savon,à quoi ça sert?]] est une ouverture qui permet de comprendre les effets du savon sur deux phases non miscibles.
* [[Lait_psychedelique]]
* [[Lait_psychedelique]]
* [[Propulser un bateau avec du savon ?]]
* [[Propulser un bateau avec du savon ?]]
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*[[Poivre dans l'eau]]
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* [[Poivre dans l'eau]]
==='''Autres expériences'''===
==='''Autres expériences'''===
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''Liens internet.''<br>
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''Pourquoi ne pas [[Aide:Aide#Comment_cr.C3.A9er_une_nouvelle_page_.3F|créer la fiche expérience]] !''
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http://www.youtube.com/watch?v=w6vbDKTh5R0
== '''Applications : liens avec le quotidien''' ==
== '''Applications : liens avec le quotidien''' ==
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*les gouttières japonaises.
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*Les gouttières japonaises appelées aussi "chaînes de pluie".
=='''Catégories'''==
=='''Catégories'''==
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''Penser à fixer les disciplines scientifiques qui correspondent à l'expérience. ''<br>
 
-
''Remplacer "à classer" parla discipline correspondante. Vous pouvez en rajouter plusieurs mais une par une. Voir [[:Catégorie:discipline|les catégories existantes]].''
 
[[Catégorie:physique]]
[[Catégorie:physique]]
-
[[Catégorie:Orthographe et style à corriger]]
+
[[Catégorie:mécanique]]
 +
[[Catégorie:dynamique des fluides]]
 +
[[Catégorie:tension superficielle]]
[[Catégorie:Contenus à développer]]
[[Catégorie:Contenus à développer]]
[[Catégorie:Fiche à Valider]]
[[Catégorie:Fiche à Valider]]
[[Catégorie:expérience]]
[[Catégorie:expérience]]
 +
[[Catégorie:mediaspip]]
 +
[[Catégorie:électrokids]]

Version actuelle en date du 5 août 2013 à 18:09

Article incomplet en cours de rédaction
Modèle:Vidéo

Sommaire

Présentation de l'expérience

Remplacer un tuyau par un morceau de ficelle pour transvaser de l'eau sans éclaboussures, c'est le défi du jour... À vous de jouer !

Matériel

L'expérience

La manipulation

  • À l'aide du ruban adhésif, joindre l'une des extrémités de la ficelle au pichet que vous remplissez d'eau.
  • Faites passer la ficelle dans le bec du bocal et maintenez son extrémité contre la paroi intérieure du récipient vide.
  • Soulevez le pichet juste au-dessus de l'autre récipient et versez doucement. L'eau va s'écouler le long de la ficelle.

Que voit-on ?

L'écoulement de l'eau s'effectue d'un contenant vers un autre par l'intermédiaire d'un fil.

Explications

De manière simple

L'eau qui sort d'un robinet forme un jet régulier. La tension superficielle s'exerçant sur le jet l'empêche de s'éparpiller. Cette même tension permet à l'eau de couler le long de la ficelle.

Expliquons la notion de tension superficielle. La tension superficielle agit comme un film de plastique qui recouvrirait le jet d'eau. Elle se définit par une force provenant de l'interface entre deux milieux différents. En effet, les molécules de même type se regroupent entre elles, permettant de réduire la surface de contact entre les deux milieux. C'est en se regroupant que les molécules d'eau forment un jet.

Le jet d'eau est élastique grâce à la tension superficielle présente à sa surface. Cette élasticité est observable lors d'un usage normal du robinet. En effet, si le jet n'était pas élastique, lorsqu'on passerait nos mains sous le jet, l'eau se répandrait partout.

Questions sans réponses

Certains disent qu'il faut que le fil soit tendu, toutefois ici ce n'est pas le cas.

  • L'expérience serait-elle différente si le fil était tendu ?
  • Et si l'on remplace l'eau par de l'huile ?
  • Si la ficelle est en plastique ou en nylon, cela fonctionne-t-il aussi ?

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur le Wikidébrouillard

Autres expériences

http://www.youtube.com/watch?v=w6vbDKTh5R0

Applications : liens avec le quotidien

  • Les gouttières japonaises appelées aussi "chaînes de pluie".

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