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Laboratoire sur l'électrostatique
But: Découvrir un lien entre le comportement
de deux objets que l'on approche l'un de l'autre et la charge électrostatique
portée par ces objets.
Protocole expérimental
Liste du matériel:
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2 ballons
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2 pièces semblables en tissu
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barreau en métal
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2 règles en plastique
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limaille de fer
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bicarbonate de soude
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petits morceaux de papier.
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feuille de papier pour y déposer la limaille
et le bicarbonate.
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support universel avec barre horizontale
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fil de nylon.
Marche à suivre:
Première série d'observations:
Réactions entre objets non chargés.
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Déposez sur une feuille de papier une
pincée de bicarbonate de soude dans un coin, une pincée de
limaille de fer dans un autre coin et quelques morceaux de papier
dans un autre coin.
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Suspendez à la barre horizontale
une règle en plastique, un ballon gonflé et un barreau de
métal.
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Prenez une deuxième règle de plastique
(appelons-la «règle-test») et approchez-la à
tour de rôle de tous les objets. Attention: assurez-vous
que cette règle est neutre en ne la frottant nulle part, même
légèrement.
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Notez vos observations dans le tableau «Observations
entre objets non chargés» : notez «A» si
les objets s'attirent, «R» s'ils se repoussent, et «x»
si vous n'observez ni attraction, ni répulsion.
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Effet observé lorsqu'on
approche la règle neutre |
| Ballon |
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| Règle |
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| Limaille |
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| Papier |
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| Bicarbonate de sodium |
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Deuxième série d'observations:
Réactions entre 1 objet neutre et 1 objet chargé.
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Frottez la règle-test sur vos vêtements,
vos cheveux ou une pièce de tissu pour la charger.
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Approchez-la à nouveau de chacun des
objets de la liste du tableau «Observations entre 1 objet neutre
et 1 chargé» de
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Cette fois encore, attention encore aux courants
d'air en déplaçant le ballon. Inscrivez vos observations
dans le tableau.
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Effet observé lorsqu'on approche
la règle chargée
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| Ballon |
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| Règle |
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| Limaille |
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| Papier |
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| Bicarbonate de sodium |
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Troisième série d'observations:
Réactions entre 2 objets chargés.
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Cette fois, vous utilisez deux linges et deux
ballons. Assurez-vous que les deux ballons ne sont pas «chargés»,
c'est-à-dire qu'ils sont «neutres» . Assurez-vous
également d'être vous-même neutre.
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Suspendez un ballon (nommons-le: ballon
suspendu) par un fil de nylon et chargez-le par frottement avec un des
linges.
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Votre partenaire frotte l'autre ballon (nommé:
ballon-test) avec un autre linge de même nature.
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Notez la réaction des objets quand vous
les approchez deux à deux
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le ballon test et le ballon suspendu;
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le ballon test et le linge du ballon test;
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le ballon test et le linge du ballon suspendu;
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le linge du ballon test et le ballon suspendu;
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le ballon suspendu et le linge du ballon suspendu;
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le linge du ballon test et le linge du ballon
suspendu.
Soyez perspicace: les réactions
sont parfois assez faibles, selon la charge sur les objets, et puis, il
y a toujours ces foutus courants d'air...! Essayez d'empêcher
les objets de se toucher; s'ils se touchent, rechargez-les.
Tableaux des résultats
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Ballon suspendu
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Ballon test
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Linge du ballon test
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Linge du ballon suspendu
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Ballon test
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Ballon suspendu
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Linge du ballon test
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Linge du ballon suspendu
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Interprétation des données
a) À partir des observations notées
dans la section «Données», nommez le ou les comportement(s)
différent(s) (attraction, répulsion ou absence de réaction)
observé(s) entre la règle neutre et les objets neutres?
b) Nommez le ou les comportement(s)
différent(s) observé(s) entre la règle chargée
et les objets neutres?
c) Nommez le ou les comportement(s)
différent(s) observé(s) entre objets chargés?
Conclusion:
En guise de généralisation
finale, complète les phrases suivantes:
À la suite des manipulations en laboratoire,
il n'y a aucune réaction entre deux
objets lorsque... _____________________
deux objets se repoussent lorsque... _________________________________
deux objets s'attirent lorsque... ____________________________________
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