Tension de surface : Gouttes sur pièce de monnaie

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!