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Les bulles de savons

par T.Jacquème, le 20/04/2017 à 19:11 - 1639 visites

Bonjour,
Je suis élève de 1°S. Un jour, mon professeur de physique-chimie nous a parlé de notre perception du monde, à travers l'univers quantique et le domaine touchant à la relativité générale. Bref, ma question, qui n'est autre qu'une question existentielle pour mon professeur est : pourquoi les bulles de savons sont-elles rondes ? Cette question très naïve n'est pourtant pas si stupide. En effet, dès notre naissance, nous sommes habitués à voir le monde tel qu'il est. Or, à cet âge où l'on découvre son entourage, on ne se demande pas pourquoi les choses sont ainsi, "c'est comme ça" c'est tout. Merci d'avance pour votre réponse.

Réponse du Guichet du savoir

par bml_sci, le 22/04/2017 à 11:30

Réponse du département Sciences et techniques


La curiosité c’est le désir de connaitre, de savoir et c’est grâce à elle que l’on a envie de comprendre le monde qui nous entoure. La science est « l’ensemble cohérent de connaissances relatives à certaines catégories de faits, d'objets ou de phénomènes obéissant à des lois et/ou vérifiés par les méthodes expérimentales. » (Source: Larousse).

Pièce jointe:
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Pourquoi les bulles de savons sont-elles rondes ? (Source:Les chats ont-ils un nombril ? de Paul Heiney)
Citer:
Leur forme est en relation avec la tension superficielle. Explication : si vous vous approchez de la surface d'une mare, vous y verrez des insectes « marcher sur l'eau » comme s'ils se déplaçaient sur une espèce de feuille élastique, phénomène directement lié à la tension superficielle. Si vous essayez de briser la surface d'un bol d'eau avec un morceau de papier mince, là aussi, vous verrez le papier se courber avant de franchir totalement la surface : encore un coup de la tension superficielle!

Celle-ci est liée aux liens des molécules qui composent l'eau. Imaginons que ces molécules aient six liens - ou ponts - avec les molécules voisines : un pour la molécule au-dessus, un pour celle qui se trouve dessous, un pour la molécule à gauche, un pour celle à droite, un pour celle en avant et un dernier pour celle qui se trouve en arrière. Les molécules qui sont situées à la surface d'une mare n'ont pas de voisines au-dessus d'elles, donc le lien restant va à une molécule voisine sur la surface.

Autrement dit, chaque molécule située à l'interface eau-air à un lien à compléter l'attirant au final vers une autre molécule de surface. Ces forces supplémentaires lient plus fermement les molécules de surface dans tous les liquides (elles sont plus attirées côté liquide que côté air). L'effet se produit lorsque l'eau rencontre l'air ou un autre gaz. Résultat, la surface est « tendue comme une arbalète » ! D'où le terme de tension de surface ou plus communément, tension superficielle...

L'effet se présente également dans une bulle. Lorsqu'une bulle se remplit de gaz, elle essaye de se tenir en une structure la plus stable possible dans une surface la plus petite possible. Dans ce cas, la forme naturellement produite est celle d'une sphère en raison de la petite surface obtenue comparée au volume, et du peu d'énergie nécessaire à sa création. Les bulles qui apparaissent dans l'air sont légèrement différentes, bien que là aussi, elles soient maintenues par la tension superficielle. Dans les bulles de savon, un équilibre est atteint entre la tension superficielle du fi lm de savon (qui tente de faire rétrécir la bulle) et la pression extérieur de l'air (qui tente de faire exploser la bulle). Voilà pourquoi faire une telle bulle fait appel à une certaine habileté : la bulle risque d'éclater ou de s'effondrer si l'équilibre n'est pas atteint.



Pour aller plus loin à propos des bulles

Pourquoi les bulles sont-elles rondes ? (Source : intra-science.com)
Courrier international : Physique. De la science des bulles de Carolyn Johnson (Source : The Boston Globe)
Gouttes, bulles, perles et ondes / Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard-Wyart, David Quéré, Belin, 2002.



Bien des livres et sites existent pour répondre à beaucoup d’autres questions sur le monde qui nous entoure :

Pourquoi l'asperge donne-t-elle une odeur au pipi ? : 58 questions insolites pour enfin comprendre les secrets de nos aliments de Andy Brunning

Et si la Terre était plate ?: 36 questions de science pas si absurdes que ça de René Cuillierier

Pourquoi les manchots n'ont pas froid aux pieds ? : et 111 autres questions stupides et passionnantes par les lecteurs de la revue New Scientist ; traduit de l'anglais (Grande-Bretagne) par Nicolas Witkowski

200 questions de la vie: 200 réponses de la science "Science & vie"

Ce qu'Einstein disait à son coiffeur : des réponses scientifiques aux questions de tous les jours de Robert L. Wolke; traduit de l'américain par Julien F. Ramonet

forum futura sciences
questions/réponses science et vie
espace sciences junior


Mais aussi quelques BDs :

La science, c'est pas du cinéma ! de Marion Montaigne
Quoi de neuf, docteur Moustache ? de Marion Montaigne
Science un jour, science toujours ! de Marion Montaigne
Tu mourras moins bête. 4 : Professeur Moustache étale sa science ! de Marion Montaigne
Le hasard : une approche mathématique textes Ivar Ekeland; dessins & couleurs Etienne Lécroart


Enfin, pour permettre au plus grand nombre ne poser leurs questions, « le Guichet du Savoir ne répondra pas à plus de trois questions par semaine émanant du même internaute »charte Guichet du Savoir.

Bonne lecture !!
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