Soulève du sable avec un manche à balai !

Comment peut-on soulever quelque chose avec du sable ?

Réalisation de l’expérience

Place un bâton en bois de 30 à 50 cm de long, comme un manche à balai scié, à la verticale dans un verre et maintiens-le en place. Remplis le verre de sable sec. Tapote à présent avec une cuillère en bois ou un autre objet en bois contre le verre et tourne-le en même temps. Au bout d'environ 20 à 30 secondes de petites tapes, le sable est tellement compact que tu peux soulever le verre avec le manche à balai ! Repose le verre sur le support. Tourne légèrement le balai. Tu peux à présent le sortir facilement du sable.

Explications

Les petites tapes entraînent le compactage des grains de sable. On peut le voir au fait que la surface du sable baisse un peu. Si on essaye de soulever le bâton en bois, il frotte contre les grains de sable voisins. Ils se calent avec leurs grains de sable voisins qui se calent à leur tour avec leurs grains de sable voisins. Cela continue jusqu'à ce que les grains de sable les plus éloignés à l'extérieur soient comprimés contre la paroi du verre.  Étant donné que cette opération se répète avec les plusieurs millions de grains de sable dans le verre, la somme des forces de friction est si élevée que le bâton en bois reste coincé dans le verre et permet de soulever le verre rempli de sable.

Ce principe est même utilisé dans la pratique lors de la pose de rails de chemin de fer sur une structure de voie en gravier. La couche de pierres anguleuses est suffisamment meuble pour s'adapter aux longueurs variables des rails en acier. Ils se contractent en effet au froid et se dilatent à la chaleur. Néanmoins, si un train lourd roule sur les rails, il comprime le ballast, les pierres concassées se calent et forment un revêtement solide.

Avertissements

Si le verre devait se briser pendant l'essai, fais attention de ne pas te blesser avec les morceaux. Laisse un adulte t'aider à ramasser ou à balayer les morceaux.

Astuces

Tu peux transformer l'essai en devinette :  donne pour mission à ton interlocuteur de soulever le verre sans le tenir. Les seuls outils autorisés sont le sable est un bâton en bois...

Autor: Ingo Knopf/scienceRELATIONS
Video: Ingo Knopf