Expérience sur la tension de la matière, très simple à réaliser !
Difficulté
Facile
Durée
5 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la matière, Physique
Introduction
Comment percer un ballon de baudruche, avec un pic à brochette, sans qu'il n'éclate ?!...
- Matériel et outils
Piques à brochette 
Un pic à brochette est une tige en bois fine (bambou, pin...)
Il permet d'assembler des morceaux de viandes ou de légumes pour réaliser de délicieuses brochettes aux barbecues ou au four....
Ballon de baudruche 
Un ballon gonflable fait d'une membrane en caoutchouc qui se tend quand on souffle dedans.
Liquide vaisselle 
Une solution détergente qui sert à laver la vaisselle.
Étape 1 - Gonfler le ballon de baudruche
Le gonfler ni trop, ni trop peu. Nouer l'embouchure.
Étape 2 - Tremper le pique à brochette dans le liquide vaisselle.
Étape 3 - Transpercer le ballon
Transpercer le ballon avec le pique à brochette de part en part au niveau de la partie la plus épaisse du ballon (le nœud et la partie opposée).
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Le ballon, bien que transpercé, n'éclate pas, car il a été percé en deux endroits précis : près du nœud et en son point diamétralement opposé, là où le caoutchouc est plus foncé.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Attention au yeux et le bruit de l'explosion peut faire peur au public !
Le liquide vaisselle (le savon) n'est pas nécessaire mais aide à améliorer la pénétration du pique dans la membrane du ballon sans trop la déchirer.
Explications
En temps normal, lorsqu'on perce un ballon, celui-ci éclate.
Pourquoi ? Parce que le caoutchouc est tellement sous tension que le moindre petit trou entraîne une déchirure de la membrane. Dans notre expérience, le pique pénètre le ballon par 2 points précis : près du nœud et à l'autre extrémité, là où le caoutchouc est le moins tendu (d'où la couleur plus foncée du caoutchouc dans ces régions). Ainsi, le trou formé par le pique ne s'agrandit presque pas.
Applications : dans la vie de tous les jours
Lorsqu’un collant si file, on voit apparaitre immédiatement un trou beaucoup plus grand que la maille.
Si l'on veut ajouter un bulle dans une autre bulle de savon, il faut que l'outil qui nous sert à entrer dans la bulle entre délicatement en apportant de la matière qui va se répartir immédiatement sur toute la surface. C'est une opération périlleuse, attention à l'éclatement de la bulle !
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Le ballon Fakir
Éléments pédagogiques
Pistes pour animer l'expérience
Demander au public comment transpercer le ballon sans l'éclater .
On peut aller plus loin en demandant de le faire de part et d'autre du ballon.
Un relais peut être organisé avec un groupe. Chaque participant dispose de quelques cure dent et on passe le ballon de main en main pour en planter un chacun son tour. Combien de cure dents pouvons nous ajouter avant que le ballon n'éclate ou se dégonfle ?
Sources et ressources
L'étonnante physique du ballon qui éclate, publication du CNRS : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-etonnante-physique-ballon-eclate-60364/ ou encore sur le site de l'ONISEP http://mavoiescientifique.onisep.fr/quand-explosent-les-ballons-de-baudruche/
Dernière modification 22/03/2020 par user:Claire Cantin.
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