Verre sans fond

1997/11/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Prenez un verre et remplissez-le d'eau jusqu'en haut. À côté du verre nous placerons quelques aiguilles. Avec le verre plein d'eau, deux ou trois aiguilles s'adapteraient-elles sans éliminer l'eau ? Faisons le test.

Commençons à lancer et compter des aiguilles. Nous devons étouffer les précautions, mettre la pointe dans l'eau, puis la laisser libre de descendre, sans pousser, car tout mouvement peut expulser l'eau. Une, deux, trois aiguilles sont allés au fond, mais le niveau de l'eau n'a pas changé. Dix, onze, …, vingt, …, quarante, … et le liquide n'est pas versé. Soixante, quatre-vingts, cent… se trouvent au fond des aiguilles et l'eau du verre reste inondée.

Il n'est pas versé et le niveau d'eau du verre a à peine augmenté. Continuez à jeter des aiguilles. Il y a deux cents, trois cents, quatre cents et aucune goutte d'eau n'a été versée du vase, mais maintenant l'écorce est montée un peu sur le bord du vase. Cette augmentation nous donne la raison du phénomène. Lorsque le verre a un peu de graisse, et normalement les verres et la vaisselle ont un certain rayon de graisse, l'eau mouille très peu. Par conséquent, l'eau déplacée par les aiguilles, en ne mouillant pas le bord du verre, provoque l'augmentation mentionnée.

La quantité d'eau qui monte semble très petite à l'œil nu, mais nous calculons le volume d'une aiguille et en le comparant à la quantité d'eau, nous déduisons que c'est une machine infinie de fois moins, donc dans un verre “plein” d'eau des centaines d'aiguilles. Plus l'emballage est large, plus les aiguilles seront introduites, car le volume d'eau augmente.

Faisons un calcul approximatif. La longueur des aiguilles est généralement de 25 mm et leur épaisseur est d'un demi-millimètre. Pour calculer le volume d'un cylindre de ce type, nous utiliserons la formule .r2 h et nous verrons que c'est 5 mm3. Le volume d'une aiguille à tête ne dépasse pas 5,5 mm3.

Calculons maintenant le volume d'eau qui monte sur le bord du verre. Si le diamètre de l'emballage est de 9 cm, la surface est de 6.400 mm2. Si la montée de la couche d'eau n'est que d'un millimètre, son volume sera de 6.400 mm3, soit 1.200 fois celui d'une aiguille. En d’autres termes, dans le vase “rempli d’eau”, plus de mille aiguilles s’adaptent. Et ainsi, en jetant les aiguilles avec soin, nous pouvons mettre plus de mille aiguilles et, à l'œil nu, ils semblent remplir tout le récipient… tout cela sans que l'eau ne soit versée du verre.

Pièce non coulée

La pièce qui ne coule pas n'est pas seulement une chose de contes, c'est quelque chose que nous pouvons voir dans la réalité. Et comme tous les événements de la science, l'expérimentation sera le moyen de le vérifier. Nous commencerons par attraper des objets plus petits que les pièces, comme les aiguilles. Il semble qu'il est impossible pour une aiguille en acier de flotter sur la surface de l'eau, mais il n'est vraiment pas difficile de l'obtenir.

Posons sur la surface le papier de cigare et sur lui une aiguille sèche. Il ne reste plus qu'à retirer le papier avec soin. Pour ce faire, à l'aide d'une autre aiguille, nous plongeons les bords du papier dans l'eau, dirigeant le poids vers le centre; lorsque le papier est mouillé complètement il coule et l'aiguille continuera à flotter. Maintenant, si nous plaçons un aimant sur le bord du verre, à la surface de l'eau, nous propulsions l'aiguille en flottant.

Une fois une pince d'habileté obtenue, vous pouvez laisser le papier de cigarette sur le côté et attraper l'aiguille par son centre en laissant tomber la surface de l'eau d'une petite hauteur.

L'aiguille peut être remplacée par d'autres objets flottant petits et plats comme un bouton léger. Après plusieurs tentatives, nous pouvons essayer avec une pièce légère.

La flottation de ces petites pièces métalliques est due au fait que l'eau mouille mal le métal. Après avoir passé par nos mains ces petites pièces sont recouvertes d'une fine couche de graisse. Par conséquent, une conquête est effectuée autour de l'aiguille qui est flottant. Cette conquête n'est pas vue à l'œil nu. Dirigez les couches de liquide ou poussez l'aiguille vers le haut, pour la maintenir flottante.

Flotter une aiguille est très simple si nous frottons bien avec de l'huile avant. De cette façon, nous pouvons mettre n'importe quelle aiguille flottant et ne couler pas.

Eau dans un tamis

Si on nous disait que dans un tamis on peut emporter de l'eau, nous serions probablement en train de prendre les cheveux. Mais cela est possible et les connaissances en physique nous aideront à cela. Nous prendrons un tamis de fil de 15 cm de diamètre, sans niveaux très petits (environ un millimètre) et plongerons le filet dans un bain de paraffine. Les fils seront recouverts d'une couche de paraffine à peine visible lors de l'extraction du tamis.

Le tamis reste un tamis avec des trous entre lesquels vous pouvez passer une aiguille librement, mais peut maintenant être utilisé pour transporter de l'eau. Dans ce type de tamis, nous pouvons avoir une couche d'eau relativement élevée sans verser l'eau par les trous. Le tamis doit être très prudent et se déplacer sans agiter.

Pourquoi ne pas verser l'eau? Comme l'eau ne mouille pas la paraffine, dans les niveaux du tamis se forment des couches très fines qui provoquent la conquête d'en bas, qui sont celles qui soutiennent l'eau. Si nous plaçons un tamis de ce type sur l'eau flotterait. Par conséquent, ce tamis peut être utilisé à la fois pour le transport de l'eau et pour la navigation.

Cette expérience, qui semble si étrange, est basée sur un phénomène que nous utilisons et voyons tous les jours. En graissant les récipients ou les cuves, en graissant les bouchons et les chinchillas, en utilisant des peintures à l'huile, en bref, en recouvrant avec des substances huileuses toutes les choses que nous voulons avoir hors de l'eau, nous obtenons quelque chose qui s'est produit dans le cas du tamis que nous avons mentionné.