Fonte des glaces

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

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Sommaire

1 Présentation de l'expérience
2 Matériel
3 L'expérience
- 3.1 La manipulation
- 3.2 Que voit-on ?
4 Explications
5 Liens avec d'autres expériences
- 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard
- 5.2 Autres expériences
6 Applications : liens avec le quotidien
7 Lieux propices à sa réalisation
8 Catégories

Présentation de l'expérience

Pourquoi la fonte de la banquise et des iceberg ne fait pas monter le niveau des océans?

Matériel

2 verres
2 assiettes
1 livre
1 régle plate en plastique
Fichier:Glaçon.jpg 4 glaçons
Fichier:Pâte à modeler.jpg de la pâte à modeler
de l'eau chaude

L'expérience

La manipulation

Prendre le premier verre le poser sur la première assiette y mettre 3 glaçons et remplir à ras bord d'eau chaude. Remplir le deuxième verre d'eau chaude. Poser un livre droit et placer entre le deuxième verre et le livre, la règle en plastique. Sur celle-ci poser la pâte à modeler prés du verre et placer le glaçon contre la pâte à modeler.

Que voit-on ?

Le premier verre qui contient les trois glaçons ne déborde pas alors que le deuxième déborde.

Explications

De manière simple

- Dans le premier verre, au départ, c'est l'ensemble glaçon et eau qui est à ras bord. Or, en vertu du principe d'Archimède, le niveau de l'eau ne doit pas augmenter lorsque la glace fond, comme expliqué ici [fichier pdf].

En dehors du rôle de la poussée d'Archimède, il y a encore la dilatation de l'eau en fonction de la température qui intervient. Dans cette expérience, on a mis de l'eau chaude pour faire fondre le glaçon plus vite et limiter la durée. En fait, après la fonte l'eau a une température plus faible et donc un volume légèrement plus faible, ce qui contribue encore à ne pas faire déborder l'eau. Mais, on aurait pu faire la même expérience avec de l'eau froide et les conclusions auraient été les mêmes.

- Dans le deuxième verre, l'eau est à ras bord et le glaçon qui fond sur la règle produit de l'eau qui vient s'ajouter à l'eau déjà présente dans le verre ce qui le fait déborder.

Questions sans réponses (mais qui font réfléchir...)

Quelle est la densité de l'eau dans ces différents états ?

Pourquoi l'eau prend plus de place à l'état solide ?

Est-ce qu'on obtiendrait les mêmes résultats sur la lune où la poussée d'archimède est 6 fois moins forte ?

Allons plus loin dans l'explication

Les banquises et les icebergs sont des étendues de mer gelée, ils se forment durant l'hiver polaire. Lorsque le temps se réchauffe les banquises et les icebergs fondent mais cette fonte ne produit pas de hausse du niveau de l'eau car comme dans le premier verre de l'expérience la banquise et les Icebergs sont déjà dans l'eau.

Mais c'est la fonte des glaciers montagneux, principalement au pôle sud (antarctique), qui provoque une augmentation du niveau de la mer. Car comme dans le second verre de l'expérience c'est la fonte de la glace non contenue dans la mer qui s'ajoute et qui provoque une montée du niveau de la mer.