Tension de surface : Gouttes sur pièce de monnaie

Tension de surface : Gouttes sur pièce de monnaie

Par Gamma  

octobre 14, 2015

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On vous propose de vérifier la compréhension des élèves et de pousser leurs réflexions plus loin! À l'aide du matériel requis, ils devront observer la tension de surface de l'eau sur une pièce de monnaie.

Matériel

Un compte-gouttes

Un petit contenant

Une pièce de monnaie



Instructions

1- Déposer la pièce de monnaie au centre du petit contenant (et éviter les dégâts d'eau!).

2- Déposer le plus de gouttes d'eau possible sur la pièce de monnaie en les comptant.

3- Observer de côté la tension de surface.

4- Cesser dès que l'eau déborde.

Notes

Voici un exemple de question à poser à vos élèves.
Question 1 : Combien de gouttes peuvent tenir sur une pièce de monnaie avant que ça déborde?

Réponse 1 : La réponse varie selon la pièce de monnaie testée. Généralement beaucoup plus qu’on l’imagine!

Explications
Les gouttes d’eau se comportent comme des aimants. Les aimants ont un pôle Sud et un pôle Nord qui peuvent s’attirer ou se repousser. Les petites gouttes d’eau, quant à elle, ont un côté positif et un côté négatif. Elles ont tendance à s'attacher les unes aux autres. Les + sont attirés par les - . Ce principe est beaucoup plus important pour les gouttes exposées à l'air. Elles se tiennent très fortement entre elles un peu comme un filet. II y a, toutefois, une limite au dôme qu'elles peuvent créer. C'est pour cette raison que l’eau déborde éventuellement; les molécules d'eau finissent par se séparer...

Léon, 6 ans, exprimait le phénomène ainsi : « C’est comme si toutes les gouttes d'eau se faisaient des "colleux". » Plus tard, au secondaire, il en apprendra davantage sur les liaisons hydrogènes et il fera le lien avec les "colleux".

Bon à savoir
- La tension de surface existe à l’interface d’un milieu gazeux et liquide (ex. : entre l’air et l’eau).
- La tension de surface permet à certains insectes de “marcher” sur l’eau.

Conseils pédagogiques
L'utilisation d'un compte goutte n'est pas évident pour tout le monde (petits et grands). Vous développerez ainsi leur capacité à utiliser des outils scientifiques. Assurez-vous de faire un nombre suffisant d'essais pour pouvoir tirer des conclusions. Demandez aux élèves de bien les noter. Avec les plus vieux, pensez à introduire le concept d’une moyenne.

Pour vous assurer d'inclure la démarche en science et les critères d'évaluation, vous pouvez vous faire “un cahier de l'élève” à l’aide du planificateur de sciences au http://leplanificateurdesciences.org/.

En tout temps, soyez à l’écoute des questions de vos élèves. Ces dernières peuvent vous mener sur d’intéressantes pistes à explorer!

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