Aujourd’hui, je vais partager un concept scientifique génial de « Tension superficielle » à travers une expérience scientifique classique.
Si vous avez besoin d’un projet scientifique pour votre journée d’expo-sciences, voici la meilleure activité scientifique que vous pouvez choisir pour effectuer ce jour-là.
- Comment faire flotter des trombones sur l’eau
- Instructions pour faire une expérience scientifique de Trombone Flottant
- Science impliquée dans l’expérience scientifique des trombones flottants
- Expérience d’extension
- Formule Chimique de la surface Tension et eau
- Questions à discuter pendant l’expérience
- FAQ
Comment faire flotter des trombones sur l’eau
Objectif: Explorer la force des molécules d’eau et étudier le concept scientifique de « Tension superficielle ».
Matériaux requis:
Tous les matériaux que vous allez collecter sur votre table d’expérience dans cette activité sont facilement disponibles. Voici la liste simple des fournitures:
1) Trombones
2) Un bol en verre transparent
3) De l’eau propre
4) Du papier de soie
5) Un Nouveau crayon attaché avec une Gomme à effacer ou un bâton artisanal
Instructions pour faire une expérience scientifique de Trombone Flottant
Vidéo Complète Étape Par Étape
Étape 1:
Prenez un bol en verre propre et transparent sur votre table d’expérience et remplissez-le d’eau fraîche.
Assurez-vous de remplir le bol en verre avec de l’eau plus près du haut ou du bord du bol. De telle sorte que nous faisons avancer les choses facilement pendant l’activité.
De plus, vous devez vous laver les mains avant l’expérience mais uniquement avec de l’eau.
N’utilisez pas de savon lorsque vous décidez de mener cette activité, car le savon peut altérer les résultats du résultat car il possède ses propres propriétés de tension superficielle.
Étape 2:
Juste pour montrer à vos enfants, effectuez une petite étape comment fonctionne réellement un trombone lorsqu’il est tombé dans l’eau.
Alors, prenez un trombone et déposez-le simplement dans le bol en verre rempli d’eau. Et maintenant, demandez à votre enfant de vérifier s’il coule ou flotte dans le bol d’eau.
Absolument, le trombone s’enfonce au fond du bol en raison des différences de densité.
Étape 3:
Retirez le trombone du bol pour effectuer l’étape suivante. Ensuite, prenez un papier de soie et coupez-le en forme de carré. Assurez-vous que la taille du papier de soie coupé est légèrement plus grande que le trombone.
Étape-4:
Maintenant, placez doucement le papier de soie coupé carré dans le bol en verre avec de l’eau. Vous observerez que le papier de soie commence à flotter et atteint le sommet de l’eau.
À ce moment, placez soigneusement notre trombone sur le papier de soie. C’est une étape un peu délicate car il n’y a pas d’équilibre à l’intérieur de l’eau pour maintenir les choses au bon endroit.
J’espère que cela vous aidera à placer le clip d’expérience au bon endroit sur du papier de soie et ne touchera pas la surface de l’eau.
Étape 5:
Il est temps de piquer du papier de soie et c’est l’étape préférée des enfants.
Hahaha! Prenez le crayon avec la gomme de l’autre côté. Utilisez le côté gomme pour piquer le papier de soie.
Mais assurez-vous de ne pas toucher le trombone sur le papier de soie en le piquant avec un crayon. Vous devez piquer le papier de soie jusqu’à ce qu’il atteigne le fond.
Voici une autre astuce. Étendez un trombone pour créer un support comme celui-ci.
Maintenant, placez soigneusement le trombone sur le support et trempez-le lentement dans l’eau. Viola.. votre trombone flottera maintenant.
Je laisse mes enfants flotter autant de trombones que possible à la surface de l’eau.
Nous nous sommes même amusés à souffler de l’air à travers de la paille pour faire bouger les trombones en mouvement circulaire tout en flottant sur l’eau.
Qu’observez-vous ici ? Vous observerez les éviers en papier de soie mais pas le trombone. Le trombone reste à la surface de l’eau flottant. Cela a l’air magique mais ce n’est pas une magie, c’est en fait la science. Apprenons la science derrière cette expérience super classique.
Science impliquée dans l’expérience scientifique des trombones flottants
Pourquoi les trombones coulent-ils au fond de l’eau? Généralement, les trombones sont en matériau métallique et coulent normalement au fond lorsqu’ils sont mis dans l’eau.
Parce que les matériaux métalliques sont généralement lourds et possèdent une densité plus élevée par rapport à l’eau. C’est la raison pour laquelle les trombones coulent généralement au fond de l’eau.
Cependant, nous pouvons faire flotter les trombones sur la surface de l’eau en utilisant une astuce scientifique simple.
L’expérience scientifique du trombone flottant est axée sur la « Tension superficielle ». La tension superficielle est la nature cohésive du film de surface liquide en raison de l’attraction entre les molécules qui tend vers la surface minimale possible.
Dans cette activité de trombone flottant, les molécules d’eau tiennent fermement et restent ensemble en raison de la tension superficielle.
Et nous créons une « peau » à la surface de l’eau qui retient fermement les molécules d’eau et suspend le trombone pour qu’il apparaisse flottant.
Jusqu’à ce que les molécules d’eau restent ensemble et tiennent fermement, elles peuvent soutenir le trombone pour flotter à la surface de l’eau.
Nous créons donc des conditions idéales et correctes pour soutenir le trombone à flotter en utilisant du papier de soie.
En utilisant du papier de soie, nous suspendons le trombone sur la tension superficielle de l’eau et retirons lentement le tissu en dessous.
En fait, le trombone ne flotte pas mais il résiste aux forces de cohésion de la tension superficielle et apparaît comme flottant.
La même science est utilisée par les minuscules insectes pour traverser la surface de l’eau des lacs.
Expérience d’extension
Voici une autre expérience géniale qui prouve la tension superficielle de manière éducative. Il s’agit d’une activité d’extension de l’expérience scientifique des trombones flottants.
Installez la table d’expérience avec un bol d’eau. Répétez les mêmes étapes de l’activité ci-dessus et faites flotter un trombone.
Maintenant, trempez votre doigt dans une petite quantité de savon à vaisselle et posez-le à la surface de l’eau. Vous remarquerez que le trombone flottant tombe au fond, ce qui signifie que le trombone s’enfonce au fond du bol.
Parce que le savon liquide se propage ou repousse la surface ou la peau de la surface de l’eau sur ses côtés dès que le savon entre en contact avec l’eau.
Le liquide de savon présente une fine couche de tension superficielle moins dense que la tension superficielle de l’eau.
C’est la raison pour laquelle la couche de savon ne tient plus le trombone et la fait couler.
Si vous souhaitez même pousser l’expérience plus loin, vous pouvez essayer la même expérience en utilisant d’autres objets en acier au lieu de trombones.
En outre, vous pouvez remplacer l’eau par différentes variétés de jus, de lait, etc. et vérifiez si les résultats sont les mêmes.
Vous pouvez essayer ces expériences scientifiques intéressantes et connexes avec l’eau et la tension superficielle:
Apprenez à faire une Bulle carrée
Bateaux à savon BRICOLAGE
Expérience de l’Eau de marche
Expérience du Lait Magique Tourbillonnant
Dessins Flottants sur l’Eau
Formule Chimique de la surface Tension et eau
La tension superficielle est la nature des molécules liquides à être attirées par les forces de cohésion et à rester serrées et à avoir une surface minimale possible. La formule chimique de la tension superficielle est:
r = 1/2. F / L
r est la tension superficielle
F représente la Force
L représente la longueur
L’eau est le constituant majeur de l’atmosphère terrestre de formule chimique, H2O. Dans la formule chimique, H représente les atomes d’hydrogène et 2 dit les atomes d’hydrogène en deux nombres. Alors que O représente un atome d’oxygène. Les atomes d’hydrogène sont chargés positivement et l’atome d’oxygène est chargé négativement. Cela signifie que la molécule d’eau est un constituant de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. L’eau est incolore, insipide, inodore et n’offre aucune calorie.
La molécule d’eau est stable lorsque deux atomes d’hydrogène chargés positivement se lient à un atome chargé négativement. Il y a une légère différence de charges lors de la liaison, connue sous le nom de dipôle. La liaison entre deux molécules d’eau est appelée liaison hydrogène. Les molécules d’eau à la surface de l’eau dans le bol s’attirent les unes les autres en raison des forces de cohésion et forment une tension superficielle au-dessus de celle-ci. Cette tension superficielle est la raison pour laquelle le trombone est maintenu au-dessus de l’eau.
Lorsque vous trempez le liquide de savon dans l’eau, la tension superficielle se rompt car la fine couche de liquide de savon réduit la tension superficielle de l’eau en raison de l’existence de corps libres non polaires et dipolaires. Par conséquent, il est difficile pour les trombones de flotter et de couler au fond.
Questions à discuter pendant l’expérience
Poser des questions pendant l’expérience aide les enfants à améliorer leurs capacités de pensée critique et les encourage à faire des merveilles en science. Voici quelques questions à discuter de l’expérience:
1) Pourquoi le trombone flotte-t-il sur l’eau mais pas sur d’autres liquides?
2) Y a-t-il d’autres liquides qui retiennent le trombone pour flotter?
3) Selon vous, quelle est l’incidence de la forme du trombone sur la capacité de flottement?
4) Combien de trombones la tension superficielle de l’eau peut-elle contenir?
5) Est-il possible d’augmenter naturellement la tension superficielle de l’eau ?
6) Quels sont les autres liquides qui montrent une tension superficielle plus forte et qui sont bons pour les choses flottantes?
FAQ
Oui, vous pouvez absolument faire flotter un trombone sur l’eau. Les trombones sont en acier qui défient les lois physiques flottantes. Mais étonnamment, nous pouvons faire flotter des trombones en acier sur l’eau en utilisant une tension superficielle créée sur la surface supérieure de l’eau. La tension superficielle plus élevée des molécules d’eau maintient les trombones flottent sur l’eau.
Naturellement, les trombones sont lourds et s’enfoncent dans le récipient à eau car il présente une densité supérieure à celle de l’eau. Mais lorsque vous suspendez soigneusement le trombone sur la surface de l’eau, il flotte étonnamment. Ceci est dû à la tension superficielle formée en raison des forces de cohésion entre les molécules d’eau. Vous pouvez trouver de nombreuses astuces pour faire flotter le trombone sur la surface de l’eau dans un récipient.
Lorsque vous déposez un trombone dans l’eau, il s’enfonce au fond du récipient. Mais lorsque vous déposez le trombone avec ruse, au-dessus de la surface de l’eau, il flotte. Parce que les molécules d’eau restent étroitement liées en attirant d’autres molécules d’eau et forment une forte tension superficielle due aux forces de cohésion. Cette tension superficielle maintient le trombone flottant à la surface de l’eau.
L’alcool est un corps liquide non polaire qui maintient une tension superficielle très inférieure à celle de l’eau. Comme l’alcool est non polaire, il ne forme pas de liaisons hydrogène. Sans liaisons hydrogène, il n’y a pas de forces de cohésion et aucune tension superficielle qui fait que les trombones s’enfoncent dans l’eau! Par conséquent, il est hautement impossible pour un trombone de flotter sur l’alcool.
Lorsque vous ajoutez du détergent à l’eau sur laquelle flotte un trombone, la tension superficielle de l’eau est perturbée. En raison de la fine couche de liquide savonneux de détergent, la tension superficielle de l’eau se brise. Lorsque la tension superficielle est perturbée, les molécules d’eau perdent suffisamment de force pour maintenir les molécules d’eau ensemble. Et la surface de l’eau perd sa tension superficielle en raison du manque d’attraction entre les molécules d’eau. Enfin, le trombone flottant s’enfonce au fond du bol contenant plein d’eau.
Les pics à dents flottent à la surface de l’eau car ils sont naturellement à surface plane et en bois. Les surfaces planes ne s’enfoncent pas dans l’eau au lieu de flotter naturellement sur la surface de l’eau. En raison de leur poids léger et de la tension superficielle de l’eau, les pics à dents flottent étonnamment au-dessus de l’eau.
Les trombones flottent sur la surface de l’eau en raison de la tension superficielle. La tension superficielle est la tendance des molécules liquides à s’attirer les unes les autres en raison des forces de cohésion. Dans l’expérience scientifique du trombone flottant, les molécules d’eau sur la surface s’attirent et restent serrées en raison de la force de cohésion. Ainsi forme la forte tension superficielle sur la couche supérieure d’eau dans le bol. Lorsque vous poussez le trombone, en raison d’une forte force, la tension superficielle se brise et coule le flotteur du trombone.
Naturellement, le trombone est un matériau métallique, c’est-à-dire de l’acier et reste séparé des autres trombones lorsqu’il est placé ensemble dans un récipient. Cependant, ils deviennent magnétisés lorsque nous utilisons des aimants puissants pour faire flotter les trombones. En effet, l’acier est facilement attiré par les aimants et devient légèrement magnétique, mais perd son magnétisme peu de temps après avoir retiré l’aimant.
Oui, absolument nous pouvons augmenter la tension superficielle de l’eau en utilisant du sel. Le sel est l’ingrédient magique de la cuisine qui augmente étonnamment la tension superficielle de l’eau. Tout ce que vous avez à faire est d’ajouter un peu de sel à l’eau douce prise dans un récipient. C’est tout! La tension superficielle de l’eau augmente étonnamment. Vous pouvez observer cela en faisant des expériences de tension superficielle comme un trombone flottant, un trombone magnétique, etc.
L’eau est un composé inorganique inodore, insipide et sans calories qui a une forte tension superficielle, c’est-à-dire 72,8 millinewtons (mN) par mètre à 20 ° C. Il existe d’autres liquides qui présentent une tension superficielle la plus forte, comme le mercure. Alors que l’alcool et le benzène montrent moins de tension superficielle que l’eau et le mercure.
Tout dépend de la tension superficielle. Vous pouvez continuer à ajouter des trombones à la surface de l’eau avec précaution jusqu’à ce que la tension superficielle de l’eau dans le récipient tienne. Assurez-vous de laisser tomber le trombone l’un après l’autre avec précaution sur la tension superficielle de l’eau. Lorsque vous déposez des trombones un par un, ils commencent à coller les uns aux autres à cause des forces agissant à l’intérieur de la surface liquide.
En raison de la tension superficielle plus élevée sur l’eau, le trombone peut flotter lorsqu’il est placé sur quizlet. Les molécules d’eau restent étroitement ensemble et restent étroitement formant la peau de la surface de l’eau en raison des forces de cohésion à l’intérieur de celle-ci. Cette peau de la surface de l’eau n’est rien d’autre que la tension superficielle qui fait flotter des trombones sur la surface de l’eau.
Les trombones flottants avec aimants sont une activité scientifique intéressante et passionnante utilisant des fournitures quotidiennes à la maison. Voici les instructions à suivre:
1) Prenez un fil de 5 à 6 pouces de long et attachez-le à une extrémité du trombone
2) Collez maintenant l’autre extrémité libre du fil à l’objet immobile de la maison comme des tables, des bureaux, etc. Quoi que vous utilisiez, vous devez effectuer l’expérience à proximité de cet objet uniquement.
3) Placez un aimant juste au-dessus du trombone et assurez-vous que l’aimant ne touche pas le trombone. Il suffit de l’amener près du trombone.
4) Comme le trombone est en métal, il est attiré par l’aimant et commence à se déplacer vers l’aimant qui semble flotter.
Comme le corps humain est beaucoup plus fort et a une grande force gravitationnelle, il leur est impossible de marcher à la surface de l’eau. Pour ces deux raisons, les humains surmontent la tension superficielle de l’eau. Alors que les petits insectes minuscules traversent la couche superficielle de l’eau du lac à cause de la tension superficielle des molécules d’eau sur le lac. Comme les insectes sont de petite taille et légers, ils ne peuvent pas surmonter la forte tension superficielle de l’eau. Ainsi, il est facile pour les petits insectes de traverser l’eau.
Le liquide le plus dense de l’atmosphère terrestre est le Mercure ou l’Argent rapide. Le mercure est le liquide le plus connu depuis 3500 ans et reste stable à STP, c’est-à-dire aux conditions standard de pression et de température. De plus, le mercure s’avère avoir une tension superficielle plus élevée que l’eau et est connu comme le deuxième liquide de tension superficielle le plus élevé après l’eau.
Temps requis: Il suffit de 3 à 5 minutes de votre temps libre. Comme il s’agit d’une activité simple et rapide, vous pouvez même l’effectuer lors de votre journée bien remplie pendant le temps de jeu.
Groupe d’âge: Les enfants de tous les groupes d’âge sont parfaits pour étudier cette activité scientifique simple. Surtout les enfants plus âgés apprennent les concepts scientifiques de manière facile et éducative tout en s’amusant beaucoup. Les enfants de la maternelle, du primaire et du préscolaire peuvent également effectuer cette activité pendant leur temps libre et en apprendre davantage sur les molécules d’eau.
Mesures de sécurité: Cette activité est totalement sûre car nous n’utilisons aucun matériau ou substance toxique. La seule chose que nous devons considérer est des trombones. Comme les trombones sont minuscules, il y a des chances pour les plus jeunes enfants de les garder dans la bouche. Ainsi, la surveillance d’un adulte est obligatoire lorsque vous effectuez cette activité avec les tout-petits et la maternelle. Il est toujours possible de porter des lunettes de sécurité et des gants lors de l’activité.