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:

  • 2 ballons
  • 2 pièces semblables en tissu
  • barreau en métal
  • 2 règles en plastique
  • limaille de fer
  • bicarbonate de soude
  • petits morceaux de papier.
  • feuille de papier pour y déposer la limaille et le bicarbonate.
  • support universel avec barre horizontale
  • fil de nylon.


Marche à suivre:

Première série d'observations: Réactions entre objets non chargés.

  1. 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.
  2. Suspendez à la barre horizontale  une règle en plastique, un ballon gonflé et un barreau de métal.
  3. 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.
  4. 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.
     
    Effet observé lorsqu'on approche la règle neutre
    Ballon  
    Règle  
    Limaille  
    Papier  
    Bicarbonate de sodium  


Deuxième série d'observations: Réactions entre 1 objet neutre et 1 objet chargé.

  1. Frottez la règle-test sur vos vêtements, vos cheveux ou une pièce de tissu pour la charger.
  2. Approchez-la à nouveau de chacun des objets de la liste du tableau «Observations entre 1 objet neutre et 1 chargé» de
  3. Cette fois encore, attention encore aux courants d'air en déplaçant le ballon.  Inscrivez vos observations dans le tableau.
     
    Effet observé lorsqu'on approche la règle chargée
    Ballon  
    Règle  
    Limaille  
    Papier  
    Bicarbonate de sodium  
Troisième série d'observations: Réactions entre 2 objets chargés.
  1. 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.
  2. Suspendez un ballon (nommons-le:  ballon suspendu) par un fil de nylon et chargez-le par frottement avec un des linges.
  3. Votre partenaire frotte l'autre ballon (nommé: ballon-test) avec un autre linge de même nature.
  4. Notez la réaction des objets quand vous les approchez deux à deux
  • le ballon test et le ballon suspendu;
  • le ballon test et le linge du ballon test;
  • le ballon test et le linge du ballon suspendu;
  • le linge du ballon test et le ballon suspendu;
  • le ballon suspendu et le linge du ballon suspendu;
  • 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
 
 
 
Ballon suspendu
Ballon test
Linge du ballon test
Linge du ballon suspendu
Ballon test
       
Ballon suspendu
       
Linge du ballon test
       
Linge du ballon suspendu
       

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... ____________________________________