Les instants figés du quotidien         Pourquoi une bouteille se brise par terre ? Comment naît la foudre ? Jacques Honvault, Ingénieur photographe, nous explique ces lois de la physique au travers de magnifiques photos.           Laisse moi un petit commentaire ça serait tellement sympa. MERCI

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Quand une allumette craque   La chaleur est l'énergie de départ permettant d'engager la combustion.     Trois conditions requises pour la combustion Quand on craque une allumette, on sent généralement une odeur bien singulière, le soufre. Ici, le photographe a réussi à prendre un cliché de la fumée émanant de la combustion de l'allumette. Cette fumée est constituée de particules solides telles que la suie. Le processus de combustion nécessite : un combustible comme le bois, un comburant tel que le dioxygène et une énergie d'activation, à savoir la chaleur. Celle-ci se produit lors du craquage de l'allumette. Une réaction chimique se réalise libérant au passage de la chaleur, c'est une réaction exothermique. La chaleur pousse en l'air le nuage de fumée.

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Une orange qui lâche du lest   Au contact de l'eau, la pellicule d'air se rompt sous forme de bulles gazeuses.      Une différence de pression entre deux milieux Pour donner cet effet, l'auteur a au préalable tenu dans sa main l'orange avant son immersion dans le liquide. Ce contact a permis d'assécher la surface de l'agrume. Tout de suite après, l'orange est plongée dans le liquide. L'assèchement de la surface provoque temporairement l'adhésion de l'air, reproduisant sous l'eau cette main virtuelle ! Cette traînée de bulles s'explique par une différence de pression entre le milieu liquide environnant et le gaz contenu dans la couche d'air. Cette pression gazeuse étant plus forte que celle de l'eau, des bulles s'échappent du fruit et remontent à la surface car elles sont moins denses, c'est-à-dire plus légères, que l'eau.

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Le courant passe bien !   La foudre tombe sur le sol à cause d'une attraction de charges contraires.      L'air est conducteur d'électricité Ce faisceau électrique magnifiquement immortalisé dans ce cliché nous montre que le courant électrique se propage dans les métaux, l'eau salée, le corps humain mais aussi dans l'air. On les appelle des conducteurs. La foudre est une des manifestations de cette décharge électrique sur la Terre via l'air. Les nuages d'orage sont chargés, c'est-à-dire qu'ils possèdent des particules chargées positivement au sommet et négativement à leur base. Le sol est quant à lui chargé positivement. Les charges contraires s'attirent et une décharge électrique se produit. Le courant tombe au sol en étant véhiculé par l'air également chargé.

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Un ballon soumis aux ondes de choc   Le ballon se déforme sous l'action d'ondes de choc correspondant à l'énergie élastique.     Une déformation due à la pression Ce ballon, rempli d'eau, est un matériau parfaitement malléable et donc déformable. Lors de sa chute, il emmagasine une force de mouvement, l'énergie cinétique. Au contact avec le sol, cette énergie, comme nous avons pu le voir à plusieurs reprises lors d'une chute de bouteille ou d'une goutte d'eau, se stocke en énergie élastique ou alors sert à briser l'objet. Ici, l'énergie cinétique se transforme en énergie élastique qui va se répercuter sur le ballon déformable sous forme d'ondes de choc. Elles modèlent alors le ballon et donnent cette forme d'écrasement en plusieurs étages.

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Un ballon d'eau suspendu en l'air   L'eau reste en l'état une fraction de seconde jusqu'à ce que la force de pesanteur augmente.     Une force quasi nulle à l'éclattement du ballon L'énergie cinétique se faisant de plus en plus importante, le caoutchouc cède. Mais chose étonnante, pendant une fraction de seconde, l'eau libérée paraît comme figée dans l'espace. En dehors de son enveloppe protectrice, l'eau est soumise à la pesanteur, c'est-à-dire à son poids qui l'entraîne vers le bas. Durant cette chute, le corps va progressivement accélérer convertissant au passage son énergie dite de potentielle de pesanteur -liée à la gravité- en de l'énergie cinétique. Mieux vaut avoir un excellent déclencheur pour prendre cette photo.

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Un ballon au bord de l'explosion   L'élastique, même percé, permet de retenir l'eau jusqu'à rupture.      Equilibre jusqu'au point de rupture Qui n'a jamais fait des bombes à eau avec des ballons ? Tout le monde. Et bien là, nous allons expliquer ce qui se passe lorsque cette baudruche est légèrement percée. L'élastique maintient sous pression l'eau contenue à l'intérieur de cette enveloppe caoutchouteuse. En perçant cette couche protectrice, une dépressurisation se produit, vous savez comme dans les cabines d'avion. L'eau va alors suinter par cette petite déchirure et donne cette mousse. Ce phénomène est fugace. L'enveloppe contient encore l'eau grâce à sa tension superficielle présente entre l'eau et le matériau. Jusqu'à un certain point car pendant ce temps, l'eau génère une énergie cinétique car le liquide se déplace. Résultat...

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C'est fort de café   La café ne puise pas uniquement sa force dans la caféïne.      Une goutte qui ne manque pas de ressort Si on reprend l'exemple de notre bouteille en verre qui tombe sur le sol, nous pouvons aisément faire le parallèle dans ce cas avec la goutte de café qui tombe du percolateur dans le liquide. Contrairement à notre bouteille, le liquide comme le café est déformable. La chute de la goutte produit une énergie cinétique (énergie créée par le déplacement du corps). Au contact du liquide déformable, cette énergie verticale ne sert pas à briser la goutte mais au contraire, elle est stockée sous forme d'énergie cinétique élastique. La goutte rebondit.

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Faites sauter le bouchon   Toute fête digne de ce nom s'accompagne de champagne.      Le dioxyde de carbone, moteur à explosion Déboucher le champagne est toujours un moment délicat, il ne faut pas faire exploser le bouchon au risque que le liquide sorte de son contenant. Les maîtres en la matière pourront vous le dire après le célèbre "pop" du bouchon, un petit nuage émane de la bouteille. Là encore l'énergie est responsable de cette fumée blanche. Ce qui caractérise la champagne, c'est bien évidemment ses petites bulles fines chargées en dioxyde de carbone, le CO2. Ces bulles ne peuvent atteindre la surface car sous pression tant que la bouteille est bouchée. En la débouchant, la pression chute brusquement, la température est alors brusquement abaissée aux pourtours du goulot. La vapeur d'eau contenue dans l'air change d'état et devient un nuage de givre : ce phénomène est l'endothermie.

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Des bulles sacrément gonflées !   Les bulles remontent à l'encontre de la gravité.      Transformation d'énergie thermique en énergie de déplacement Cuire des pâtes, rien de plus simple ; il faut porter au préalable l'eau à ébullition c'est-à-dire à une température supérieure à 100°C. Lorsque l'eau atteint cette température, on observe un frémissement puis la formation de bulles. Cela correspond à un changement d'état de l'eau. Elle est passée d'une phase liquide à une phase gazeuse. Comment ? En lui apportant tout simplement de l'énergie. Le feu sous la casserole transfert de la chaleur donc de l'énergie à la casserole qui ensuite l'envoie à l'eau. C'est le transfert thermique. Les molécules d'eau sont alors excitées et changent d'état sous l'effet de cette énergie dite thermique. Elles la transforment en énergie cinétique provoquant par conséquent le déplacement de l'eau sous forme de bulles à la surface de la casserole.

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Chute de bouteille : des dégâts à prévoir   L'énergie de déplacement est l'énergie cinétique.      Transformation d'énergie Tout le monde en a fait l'expérience ! Lorsqu'on fait tomber une bouteille en verre par terre, elle se brise ce qui n'est pas le cas d'une bouteille en plastique. Et oui, mais cette différence s'explique par la physique. Certes la composition de l'emballage de la bouteille est pour quelque chose. Lors de sa chute, la bouteille est soumise à la force de gravité, c'est-à-dire que son poids l'entraîne vers le bas. Au fur et à mesure de sa chute, la bouteille augmente de vitesse. Celle-ci crée une énergie appelée énergie cinétique. Elle résulte du mouvement de la bouteille. Au contact du sol, cette énergie est stockée soit sous forme d'énergie élastique, à savoir qu'elle va permettre à la bouteille de rebondir comme un ressort, soit elle permet de briser la bouteille. Tout dépend de la rigidité de l'objet.

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Tester la résistance d'une ampoule   L'ampoule implose pour des raisons de sécurité.      Rupture de la résistance sous la pression Pourquoi lorsqu'on frappe une ampoule avec un marteau, celle-ci implose et non explose ? On s'embrouille souvent entre ces deux notions pourtant elles sont opposées. Le marteau va exercer une pression à la surface de l'ampoule, soit à l'extérieur, supérieure à la pression présente à l'intérieur de l'objet. Cette différence de pression a pour conséquence de rompre ce que les physiciens appellent la résistance mécanique de l'ampoule. Cette force résiste à la pression atmosphérique et évite naturellement cette implosion. Mais le marteau exerce une trop forte pression d'où la rupture. Les morceaux en se brisant vont être aspirés vers l'intérieur de l'objet et non projetés à l'extérieur. Ce test permet de contrôler la sécurité des ampoules avant commercialisation.

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De la lumière qui se transfert   L'énergie se transfert du filament à la spirale par conduction.     Conduction d'énergie Dans n'importe quelle pièce de notre habitation, des échanges thermiques violents se produisent dès que l'on active l'interrupteur... Dans une lampe halogène, l'intérieur du filament est plus chaud que l'extérieur car la chaleur ne s'évacue pas à l'intérieur du tube. Donc, ce filament est plus froid au contact de la spirale qui le maintient à distance du verre. La spirale en récupérant la chaleur est portée au rouge alors que le filament est porté jusqu'au blanc !

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Une roue transformatrice d'énergie   La roue conserve une énergie mécanique constante quelle que soit la vitesse.      Conservation de l'énergie mécanique Quand nous pédalons sur notre vélo, on constate que parfois on peine à enfoncer les pédales et d'autres fois c'est beaucoup plus aisé. Mais que se passe-t-il au niveau des roues ? Il faut considérer la roue comme un système mécanique. Celui-ci possède une énergie, appelée tout simplement énergie mécanique. Elle se divise en deux types d'énergies : potentielle et cinétique. La première résulte de la position de la roue dans l'espace, quant à la deuxième,  elle dépend du mouvement de la roue. La différence est étroite entre ces deux énergies mais pourtant très distincte. Quel que soit le rapport de vitesse engagé, l'énergie mécanique est la même. On pédale moins fort mais on tourne plus vite. En d'autres termes, il n'y a pas de déperdition énergétique dans la roue, au contraire, elle se conserve.

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Une mini tornade dans un verre d'eau   La rotation autour d'un axe fixe provoque ce tourbillon.      Deux forces en action sur un corps Cette image de tourbillon ou de vortex s'observe naturellement lorsqu'on vide une baignoire. On le voit également dans la nature surtout dans les phénomènes météorologiques tels que les cyclones. Pour bien comprendre ce qui se passe, on considère un courant atmosphérique. Celui-ci se déplace au gré des vents. On dit qu'il suit un mouvement de translation horizontale. Comme chacun sait, la Terre tourne, certes autour du soleil, mais également suivant son axe. Cette rotation engendre de facto une force verticale, un axe autour duquel va tourner le courant atmosphérique en déplacement. Dès lors, un cyclone se forme.

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Capillarité : une eau plutôt "collante"   Le phénomène de capillarité se retrouve chez certains lézards au niveau de leurs pattes ; ainsi ils peuvent marcher sur l'eau.      L'eau monte contre la gravité A quoi peut bien correspondre cette cicatrice ? En fait, cette imperfection présente à la surface de l'eau est un cheveu. A son contact, le liquide va prendre une certaine position. Il existe dans ce cas, entre les deux surfaces, une force dite de capillarité. Vous l'avez déjà observée en utilisant un buvard sur de l'encre. Le liquide est aspiré. Ici, il se passe la même chose. Les molécules d'eau sont liées entre elles par de fortes liaisons ce qui crée une force de cohésion importante entre elles. Au contact du cheveu, l'eau va alors remonter contre la gravité, c'est la capillarité. D'où cette balafre à la surface de l'eau.

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Une chute d'eau prise plan par plan   L'eau ne conserve pas sa forme sphérique du fait de la tension superficielle faible entre l'eau et le sol      Une tension superficielle faible Petit, on aime bien jouer avec l'eau. Certains ont sans doute expérimenté la création de petites gouttes sur la peau. Avec notre doigt, on trempe dans un verre d'eau puis on l'appose sur notre main sous forme de gouttelettes. Mais quand elles s'écrasent au sol, elles s'étalent complètement. Pourquoi une telle différence ? C'est la faute de la tension superficielle. Encore elle ! Elle s'exerce entre deux surfaces, ici l'eau et la peau puis l'eau et le sol. Si cette force entre le liquide et le solide est forte, l'eau conserve une forme sphérique. A l'inverse, elle aura tendance à s'étaler.

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L'eau soumise aux lois de la pesanteur   Plus le débit d'eau diminue, plus l'eau va se transformer en goutte.      La pesanteur rompt la tension de surface Quand vous lâchez un objet, il tombe naturellement sous l'effet de son poids, c'est la gravité. Et oui la pomme de Newton, ça vous dit quelque chose ! Le corps est dit en chute libre. Il est soumis à une force, son poids, qui le tire vers le bas. Pour un fluide comment ça se passe ? De la même manière, l'eau coule toujours vers le bas, à moins que vous ne soyez magicien. Mais avez-vous constaté que plus vous diminuez le débit d'eau, par exemple au robinet, plus le filet s'amincit jusqu'à finir en de fines gouttelettes. Ce changement d'aspect s'explique par l'action d'une force, la tension superficielle ; elle sectionne littéralement le filet d'eau en gouttes. Cette tension s'exerce entre deux milieux différents, dans ce cas-ci entre l'air et l'eau.

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Les étonnants instants figés du quotidien   L'énergie se transmet d'un corps chaud vers un corps plus froid.      Apport d'énergie   Rien ne vaut une bonne douche le matin pour sortir de sa torpeur ! Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi elle nous réveille ? Notre corps subit un choc thermique qui met en branle nos cellules. Explications.   Pendant la nuit, notre corps a tendance a diminué en température très légèrement. Notre cerveau nous permet de maintenir une température corporelle proche de 37°C. Au matin, l'eau de la douche étant plus chaude que notre corps, il va y avoir un transfert de chaleur entre l'eau et notre peau. On parle de transfert thermique. Le corps le plus chaud cède de la chaleur sous forme d'énergie au corps le plus froid, d'où un choc de température. Cela a pour effet de stimuler les cellules de la peau via des récepteurs sensibles au chaud qui envoient l'information à notre commande centrale, le cerveau.

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