La peau de l'eau

Un trombone peut-il flotter sur l'eau?

Un trombone flotte à la surface de l'eau grâce à la tension superficielle.

Un trombone à la surface de l'eau. (Image: Armin Kübelbeck/Wikimedia Commons)

Infobox

Il te faut :

  • un verre rempli d'eau
  • des trombones
  • du liquide vaisselle
  • éventuellement une petite fourchette

 

Marche à suivre

  1. Pose les trombones délicatement l'un après l'autre à la surface de l'eau. Arrives-tu à les faire flotter? Tu peux t'aider, par exemple, d'une fourchette pour les déposer sur l'eau.
  2. Ajoute doucement quelques gouttes de liquide vaisselle.
  3. Que se passe-t-il maintenant?

Ce qu'on observe

Les trombones flottent à la surface de l'eau. Mais quand on ajoute du liquide vaisselle, ils coulent.

Sais-tu que c'est grâce au même phénomène que des insectes marchent sur l'eau. Regarde le travail de Demyan sur la tension superficielle.

Voici pourquoi

La couche supérieure des particules d'eau se comporte comme une «peau» sur le reste de l'eau, car les particules s'attirent l'une l'autre et sont tirées vers l'intérieur de la masse d'eau. On appelle cela la tension superficielle. Grâce à cette «peau», même un trombone en métal peut flotter à la surface de l'eau quand on le dépose doucement.

Mais si on ne fait pas assez attention, la «peau» de l'eau se déchire et le trombone coule. Le trombone a une densité plus élevée que celle l'eau; on dit aussi que le métal a un «poids spécifique» plus grand que l'eau. Cela signifie qu'un cube de métal est plus lourd qu'un cube d'eau exactement de la même taille.

Le trombone coule aussi quand on met du liquide vaisselle dans l'eau. Le liquide vaisselle (ou tout autre savon) diminue la tension superficielle de l'eau. La «peau» de l'eau n'est alors plus assez forte pour supporter le poids du trombone.

Et les plus grands peuvent aussi regarder l'épisode «le trombone qui flotte» de la chimie pour les nuls.

Sources: Chemie Baden-Württemberg, Wasser und Boden
Marc Montangero, La chimie pour les nuls

Version allemande

 

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