Eau électrostatique
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Version du 23 juin 2008 à 22:07
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Présentation de l'expérience
Attirer un filet d'eau avec un simple ballon, c'est facile, c'est électrique... Et c'est le défi du jour!
Matériel
-
un ballon de baudruche
-
de l'eau
L'expérience
La manipulation
- Gonfler le ballon de baudruche
- Ouvrir un robinet (ou utiliser un récipient quelconque) de manière à faire s'écouler un mince filet d'eau.
- Frotter le ballon contre un pull ou même contre vos cheveux, cela fonctionne aussi.
- Approcher le ballon du filet d'eau et observer.
- On peut ensuite refaire l'expérience en remplaçant le ballon de baudruche par une paille, une règle, un bout de bois, un morceau de carton et comparer les résultats obtenus.
Que voit-on ?
Lorsque qu'on approche le ballon après l'avoir frotté, on observe que le filet d'eau est attiré par le ballon, et l'écoulement épouse alors la forme de celui-ci. Puis, au bout de quelques secondes, l'écoulement reprend sa forme initiale.
Explications
De manière simple
L'eau du robinet possède des particules chargées positivement qui réagissent avec le ballon qui est lui-même chargé négativement à cause des frottements. Comme dans un aimant, le "plus" et le "moins" sont attirés, ce qui explique le phénomène observé.
Questions sans réponses
Pourquoi lorsqu'on approche un aimant de l'eau, celle-ci n'est-elle pas attirée?
Allons plus loin dans l'explication
Lorsqu'on frotte le ballon, on arrache des électrons à la surface qui sert à électriser le ballon, qui, en présence de ces électrons, se charge négativement.
La charge initiale des molécules d'eau était nulle. Or ce ne sont que des particules chargées qui interagissent entre elles selon la loi de Coulomb. Quand on approche le ballon du filet d'eau, cela crée une polarisation au niveau local. Le ballon est chargé négativement, les électrons des atomes contenus dans l'eau sont repoussées tandis que les noyaux des atomes sont attirés. Comme les noyaux sont sont beaucoup plus lourds que les électrons, on négligera leur mise en mouvement. Il y a ainsi création d'une zone positive et d'une zone négative à l'échelle microscopique, c'est une électrisation par influence. Le filet d'eau est donc attiré.
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