Ressource 5 : Tension superficielle – informations pour les enseignants

 Informations sur le contexte/la connaissance du sujet, pour l'enseignant

Si vous n’avez jamais vu d’aiguille en acier flotter sur la « couche mince » de la surface de l’eau, vous pouvez être aussi surpris que vos élèves le seront quand vous en ferez la démonstration. Mais quelle est l’explication ?

Réfléchissez un peu. Essayez d’imaginer de fines particules d’eau. Dans votre esprit, imaginez-les en train de flotter et de se déplacer entre elles. Mais elles sont toujours maintenues ensemble par de faibles forces d’attraction. Cela se produit dans toutes les directions. À n’importe quel moment, toute particule se trouve cernée de particules voisines (à droite, à gauche, devant et derrière). Il y en a également au-dessus et en-dessous. Vous voyez ce qui se passe ?

Maintenant pensez à une particule à la surface. Il n’y a pas de particules au-dessus d’elle. Cela donne aux particules qui se trouvent à la surface des forces d’attraction supplémentaires à dépenser, et par conséquent, les particules à la surface auront tendance à se resserrer plus fortement. Cela crée une couche temporaire dure et assez solide à la surface de l’eau. Les scientifiques s’accordent pour appeler cette attirance supplémentaire entre les particules de certains liquides « tension superficielle ».

L’eau possède une tension superficielle beaucoup plus élevée que la plupart des autres liquides. Vous pouvez tenter cette expérience avec d’autres liquides pour démontrer cette propriété.

Est-ce que vos élèves peuvent donner d’autres exemples de tensions superficielles  ?

Parmi d’autres exemples, il y a la formation des gouttes d’eau et les insectes qui marchent sur l’eau.

Une goutte d’eau – où comment la tension superficielle en modifie la forme

L’insecte peut marcher sur l’eau grâce à la tension superficielle existant à la surface de l’eau.

Adapté de: University of Central Florida, Website