Un rond dans l’eau

Cette expérience de physique amusante est facile à réaliser.

Matériel

  • un grand récipient (ou bassine)
  • du produit vaisselle
  • du fil fin (type fil de couture)
  • un petit objet type cure-dent ou bout de stylo (facultatif)
Matériel nécessaire

Expérience

Découper un bout de fil de longueur d’une vingtaine de centimètres et former une boucle à l’aide de ce dernier en réalisant un noeud. Remplir d’eau le grand récipient puis déposer délicatement la boucle de fil sur la surface de l’eau.

Plonger un doigt ou un objet (cure-dent…) dans du produit vaisselle puis toucher avec cet objet la surface de l’eau à l’intérieur de la boucle de fil. Observer.

Observations

On observe que lorsque l’on touche la surface de l’eau à l’intérieur de la boucle de fil avec un objet préalablement immergé dans du produit vaisselle, le boucle de fil s’arrondit soudainement.

Vidéo de l’expérience

Que se passe-t-il ?

Cette expérience met en évidence la force de tension superficielle et le fait que cette dernière dépende de la nature de l’interface.

Nous avons vu dans des articles précédents des expériences qui mettent en évidence cette force, en particulier l’article sur le film de savon élastique. Elle est contenue dans l’interface et est perpendiculaire au segment considéré de l’interface.

Initialement, lorsque l’on place le tour de fil sur la surface de l’eau, il est au repos car la résultante des forces s’exerçant sur lui est nulle. En particulier la résultante des forces de tension superficielle est nulle car de part et d’autre du fil, l’interface est de même nature et les forces de tension superficielle s’appliquant sur chaque segment de fil se compensent.

Lorsque l’on met un peu de savon à l’intérieur de la boucle, la boucle de fil s’arrondit car la force de tension superficielle est moins élevée dans le cas d’une interface eau savonneuse/air que dans le cas d’une interface eau pure/air.


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