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Ce mois-ci, vous construirez un bateau en papier qui sera propulsé par une goutte de savon. Mais le savon n’est pas un type de carburant, dites-vous, comment peut-il faire cela?
Je dis, à travers la science de la tension superficielle. Plus d’explications après l’expérience.
Matériaux:
Un plateau plat d’environ un pouce d’épaisseur (une plaque à biscuits ou un moule à gâteau fonctionne), de l’eau, une fiche, du savon liquide ou en barre, des ciseaux.
Procédure:
1. Remplissez le bac d’eau (pas trop plein, il est difficile de le déplacer sans le renverser s’il est plein if en fait, faites-le près d’un évier!)
2. Découpez une fiche dans la forme ci-dessous
3. Placez le « bateau » en papier dans l’eau à une extrémité
4. Mettez une petite goutte de savon liquide à la petite coupe triangulaire du bateau
5. Regardez l’action!
6. Alternative: vous pouvez également toucher un coin de la barre de savon dans la petite extrémité du triangle.
Explication:
Vous auriez dû voir le bateau en papier traverser la surface de l’eau, un peu comme s’il avait peur de ce que le savon faisait à la surface. C’est vrai. Le bateau en papier est maintenu à la surface de l’eau, et cette surface s’affaiblit. Voici ce que je veux dire:
L’eau a une surface forte, appelée « tension superficielle. »La raison derrière cela est due à des explications chimiques compliquées de la molécule d’eau. Nous allons garder les choses plus simples et dire simplement que l’eau se colle assez bien à elle-même, surtout à la surface. Certaines choses que nous voyons à cause de cela sont des feuilles flottant à la surface de l’eau, des insectes sautant sur le dessus de celle-ci, même le fait que l’eau forme des « gouttes » sur les choses.
Le savon affaiblit cette tension superficielle. Donc, les choses qui flottaient à la surface ont plus de mal à être retenues. Dans ce cas, le bateau en papier s’éloigne de la partie la plus faible de l’eau vers la partie la plus forte et la plus solidaire.
Expérimentez plus loin:
La forme du bateau affectera-t-elle les choses? Est-ce que ça va aller plus vite, plus lentement, latéralement…? Qu’en est-il du matériel du bateau? Vous pouvez faire des courses avec différents bateaux, types de savons… ne faites pas qu’une chose. Soyez un scientifique et essayez différentes choses!
J’espère que vous avez apprécié cette expérience simple. Si vous avez d’autres questions à ce sujet ou si vous avez besoin de conseils sur les idées d’expo-sciences autour de ce sujet (ou d’autres), contactez-moi.
Steve Davala est un professeur de sciences au collège qui aime écrire à la fois des expériences de non-fiction et des aventures fantastiques de fiction. Il a deux enfants à lui, qui aiment tous les deux la science (même si ce qu’ils aiment le mieux, c’est mélanger du bicarbonate de soude et du vinaigre.)