Le verre à l’envers

Illustration A. Pontais EPFL SPS 2020

Mélina :     Papounet ! Jennifer a renversé son verre.
Papounet : Quoi! Mais c’est pas vrai ça !
Mélina :     Si, même complètement à l’envers.
Papounet : Vous allez tout de suite me nettoyer ça !
Mélina :     Mais non, calme toi Papounet, y a rien par terre.
Papounet : Je déteste les blagues, Mélina.
Mélina :     C’est pas une blague, c’est de la science. Hein Jennifer ?
Papounet : Grrrgneya…
Mélina :     Allez calme-toi, c’était pour faire baisser la pression, détendre l’atmosphère…
Papounet : D’accord. Mais arrête de parler de verre en vers, ça me met la tête à l’envers !

Pour mieux comprendre ce qui se passe dans cette famille, tu vas avoir besoin du matériel suivant:

  • une bassine ou un grand saladier
  • un verre ou un gobelet
  • de l’eau
  • une feuille de papier un peu épaisse (ou une vieille carte postale)

Et maintenant regarde la petite vidéo:

 

Alors, que s’est-il passé quand tu as enlevé la main ?

 

 

 

Vérifie ton raisonnement avec les explications ci-dessous :

L’eau est restée dans le verre (et oui, pas besoin de s’énerver Papounet). 

Mais pourquoi ?

S’il y a de la vie sur Terre, c’est parce qu’elle est entourée d’une couche de gaz appelée atmosphère. Cette couche d’atmosphère fait environ 80 km de haut, c’est beaucoup. Imagine, au-dessus de toi et ta famille qui vivez au niveau de la Terre, il y a un immeuble de 30’000 étages. Pas de panique, il est fait d’air.

Cet air dans lequel tu vis est un mélange de gaz, un gaz étant un état de la matière où il y a peu de molécules pour un grand volume. Un gaz est donc très léger, mais une colonne de 80 km de haut de gaz, ça commence quand même à être lourd quand on est tout en bas. Pour comparer, imagine une feuille de papier sur ta main, c’est très léger. Maintenant pose un paquet de 500 feuilles sur ta main, ça commence à être lourd. Ajoute 10 paquets de 500 feuilles sur ta main, ça commence à être très très lourd, et ça appuie très fort sur ta main. C’est la même chose avec l’air.

Tout en bas de la colonne de 80km, l’air appuie sur tout ce qui est à la surface de la Terre. C’est ce qu’on appelle la pression atmosphérique. Cette pression correspond à une masse d’un kilogramme sur chaque centimètre carré. Cela signifie que sur ta main, tu as en permanence la masse d’un sumo qui appuie. Tu ne sens rien sur ta peau ? C’est normal puisque tu es né sur Terre et donc ton corps est conçu pour vivre avec cette pression.

Et attention, la pression de l’air s’exerce dans tous les sens. Donc s’il y a la masse d’un sumo qui appuie sur le dessus de ta main, il y a également la masse d’un sumo qui appuie sur le dessous de ta main.

Mais mon verre d’eau qui reste plein alors ?

Lorsque tu as renversé ton verre d’eau et enlevé ta main, de chaque côté de la feuille il y a quelque chose qui pousse :

  • au-dessus de la feuille, il y a l’eau qui veut tomber et qui pousse la feuille vers le bas,
  • en dessous de la feuille, il y a la pression atmosphérique qui pousse partout et donc qui pousse la feuille vers le haut.

La feuille de papier faisant plusieurs centimètres carrés, l’air exerce plusieurs kilogrammes de pression sur le dessous de la feuille. Et je te laisse peser l’eau qui est contenue dans le verre; tu trouveras que c’est beaucoup moins. Donc la pression atmosphérique plaque la feuille contre le verre et empêche l’eau de tomber.

Attention ! Au bout d’un moment, le papier va s’humidifier, l’air va trouver un moyen de rentrer dans le verre en passant entre le bord du verre et le papier et l’eau va tomber.

Allez Papounet, à toi d’essayer !

 
 

 

 

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