Marcher sur l'eau, rêve ou réalité?
Des animaux qui marchent sur l'eau?
Quelles forces utilisent-ils?
L'Homme est-il capable de marcher sur l'eau?
sur un autre fluide?
Trouver ici toutes les réponses à vos questions!
L'eau
Les animaux
L'Homme
Marcher sur l'eau
Bienvenue sur notre site !
Dans le cadre des Travaux Personnels Encadrés, nous avons décidé de travailler sur un sujet mêlant les sciences physiques et la SVT.
Mais pas facile de trouver un sujet original et intéressant...!
L'idée nous est alors venue de travailler sur un problème suscitant de nombreuses questions depuis la nuit des temps.
Notre problématique est la suivante:
"Peut-on marcher sur l'eau sans artifices techniques ?"
Le grèbe huppé
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Longévité: 10 ans
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Envergure: 75 à 90 cm
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Masse: 700 et 1 200 g
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Taille: 61 cm
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Le grèbe n'est pas à l'aise en vol, il lui faut un long élan pour décoller. Il passe l'essentiel de son temps sur l'eau, en nageant ou en plongeant (jusqu'à 3 min).
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Habitat: étangs, marais, lacs
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Régime alimentaire: poissons, larves, insectes
Pour parvenir à se maintenir à la surface de l'eau:
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Le grèbe effectue des foulées très rapides, entre 13,3 et 20 par seconde.
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Grâce à ses ailes et au phénomène de portance, l'oiseau pèse moins de 20% de son poids initial.
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Force de trainée
Un aperçu rapide?
Découvrez nos "essentiels"!
LES FORCES
Poussée d’Archimède:
Tout corps plongé dans un fluide reçoit de la part de celui-ci une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du volume de fluide déplacé.
Calcul:
PA= ρ*V*g
Correspondance des lettres :
ρ: la masse volumique de l'eau en kg/m3
V: volume d'eau déplacé en m3
g: intensité de pesanteur
La tension superficielle:
Aussi appelée énergie d'interface, ou énergie de surface. C'est la tension qui existe à la surface de séparation entre deux milieux.
La tension superficielle se mesure avec un tensiomètre. Une eau de 20 degrés possède une tension superficielle moyenne de 72*10^-3N/m^-1.
La portance aérodynamique:
Compensation de la force subie par un corps en mouvement dans un fluide qui s'exerce perpendiculairement à la direction du mouvement
Calcul:
Fz =1/2*p*S*V²*Cz
Correspondance des lettres:
Fz : portance (en Newton)
p: masse volumique du fluide (en Kg/m3 (ici l'aire))
S: Surface de l'aile (en m²)
V: vitesse (en m/s)
Cz: coefficient de portance (sans unité)
Le Gerris
Famille: hexapode (6 pattes)
Taille: 15/17 mm (pattes de 5mm)
Masse: 2 grammes
Milieu de vie: eau froide stagnante de préférence saine, propre
Alimentation: carnivore (insectes) il chasse grâce aux vibrations des insectes sur l'eau.
Il parvient à se maintenir à la surface grâce à:
=>la tension superficielle, qui lui permet de rester à la surface de l'eau sans y pénétrer
=>Ses pattes qui sont hydrophobes et qui repoussent donc l'eau.
=> il est petit, léger, et son poids est réparti sur ses six pattes
Le lézard Jésus Christ
Taille : jusqu'à 80 cm
Masse: entre 20 et 200 grammes
Longueur de la queue: environ les 2/3 du corps.
Habitat:
Perché dans les arbres jusque dans les cimes de la forêt tropicale près de cours d'eau, il se laisse tomber dans les étangs ou les rivières lorsqu'il craint un danger
Régime alimentaire: omnivore, insectes et fruits
Il parvient à se déplacer à la surface de l'eau grâce à:
=> Sa faible masse
=> La large surface de contact de ses pattes sur l'eau.
=> Sa vitesse maximale de 10 km/h3.
=> La poussée d'Archimède
L'Homme
Quelques données:
=>L'Homme: un bipède
=>La vitesse maximale jamais atteinte(Usain Bolt): 44km/h
=>Surface de contact entre le pied et le sol: 300cm²
=>Répartition du poids du corps:-la tête:7%
-le tronc:40%
-les jambes:30%
=>L'Homme, en position bipède, ne peut flotter sur l'eau. Cependant, il peut flotter en position allongée grâce à l'air présent dans ses poumons.
L'eau
Les états de l'eau (au niveau moléculaire)
L’eau est un corps chimique, elle est composée de molécules formées d’un atome d’oxygène à deux atomes d’hydrogène : H2O.
L’atome d’oxygène est entouré de deux doublets liants et deux non liants.
Ainsi elle possède une forme coudée.
Gaz
Liquide
Solide
Les molécules d'eau exercent entres elles différents types d'interactions nommés forces de Van Der Waals et liaisons d'hydrogènes.
L'effet des forces sur l'Homme:
=>La poussée d'Archimède
=>La tension superficielle
=>La force d'impact
Des alternatives pour marcher sur l'eau?:
=>Le fluide rhéoépaississant
=>Le barefoot
=>La glace