Force cachée du papier

Le papier cache une force incroyable ! Réussiras-tu à poser un livre sur la tranche de 4 feuilles de papier ? Réussiras-tu a surélever ton ami, à 21cm du sol en utilisant 21 feuilles de papier ?

Difficulté

Easy Facile

Durée

15 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la matière, Mécanique, Physique

papier, physique Force_caché_du_papier_photo_1.jpg

• Matériel et outils

Papier

Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base dans les domaines de l’écriture, du dessin, de l’impression, de l’emballage et de la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers, comme les filtres. L’histoire du papier remonte à l’Antiquité. Le papier porteur d’un message le plus ancien connu à ce jour date de l’an 8 av. J.-C. et a été trouvé en Chine.

Papier

Ruban adhésif

Un ruban adhésif ou papier collant (Belgique) est un ruban recouvert de substance adhésive. Il se présente généralement sous la forme d'un rouleau dont la face externe est non adhésive. Il est utilisé notamment pour lier des objets entre eux ou simplement pour recouvrir un objet d'un film protecteur.

Ruban adhésif

Étape 1 - Fabrication des rouleaux de papier

Réalise des rouleaux de papier d'environ 3cm de diamètre en les accrochant à l'aide du ruban adhésif

Étape 2 - Installation des rouleaux de papier

Installe tes rouleaux de papier sur la tranche, sur une surface bien plate (table, parquet ...)

Étape 3 - Pose un maximum de livres sur les rouleaux de papier

Pose un livre sur les feuilles, puis un autre, puis un autre, puis un autre .... Jusqu'à écroulement.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

On remarque que nous pouvons empiler beaucoup de livres sur seulement 4 feuilles de papier !!

On remarque que quand le poids devient trop important, l'un des rouleaux de papier commence à se plier puis tout tombe.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Si l'une des feuilles est un tout petit peu pliée, alors cela va fragiliser l'ensemble et donc s'écrouler plus vite.

Si la surface sur laquelle sont installés les rouleaux de papier n'est pas parfaitement plane, l'ensemble va s'écrouler plus rapidement.

Si la pile de livre n'est pas bien équilibrée, l'ensemble va s'écrouler plus rapidement.

Explications

Ceci s'explique grâce à la forme cylindrique que l'on a donné au papier.

En effet, la forme cylindrique est la plus efficace pour la répartition du poids des livres. Plus efficace car cette forme offre, pour le même périmètre, plus de surface par rapport aux autres formes géométriques comme le carré ou le triangle. Un pied carré est moins robuste car les arêtes constituent des points où les tensions s'accumulent au lieu de se répartir.

Nous avons une surface plus grande grâce à la forme cylindrique ce qui implique donc une meilleure répartition des forces.

Plus d'explications

Les propriétés physique du papier : http://cerig.pagora.grenoble-inp.fr/dossier/papier-materiau/page02.htm

La résistance du carton : https://www.iggesund.com/globalassets/iggesund-documents/rm-pdfer/fr/3/proprietes_physiques_complexes_fr.pdf

Comment fabrique-t-on le papier ? : https://www.youtube.com/watch?v=4ZW4tX4qSHg

L'incroyable résistance de 2 annuaires en papier : https://www.science-et-vie.com/science-et-culture/l-incroyable-resistance-des-annuaires-telephoniques-enfin-expliquee-6436

Applications : dans la vie de tous les jours

Tu peux aussi essayer de monter dessus, il faudra surement ajouter quelques feuilles !

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Mettre en avant les propriétés physiques du papier

Dernière modification 23/03/2020 par user:Claire Cantin.

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