Les animateurs dans la rue | Jérôme et le sable Diffusé le

Le sable est-il solide, gazeux ou liquide ?

Pensez-vous que le sable est un solide ? Le soupçonnez-vous plutôt gazeux ? Êtes-vous persuadé que c’est un liquide ? Jérôme Combes, médiateur scientifique à la Cité des sciences et de l’industrie, emporte un bout de plage dans les sous-sols du Forum des halles et vous donne la réponse...

Un épisode de la série "Les animateurs dans la rue".

Réalisation : Roland Cros

Production : Universcience

Année de production : 2010

Durée : 4min40

Le sable est-il solide, gazeux ou liquide ?

Je sens que ça va être dur ! Je vais vous parler du sable, de ses propriétés physiques. Alors déjà, les physiciens ont l'habitude de classer la matière selon 3 états. Est-ce que vous connaissez ces 3 états de la matière ? - Liquide, solide - Liquide, solide et il en manque un ? - Le gaz ? - Le gaz, effectivement. - Le plasma ? - Le plasma on va le laisser de côté, C'est effectivement un quatrième état un petit peu plus complexe. Ici on est dans la physique de tous les jours, donc on va oublier le plasma. Alors d'après vous le sable, est ce que c'est un liquide, un solide ou un gaz ? - Un solide ? - Solide. - Non liquide ! - Monsieur dit liquide. - Solide, liquide, on ne sait pas trop. Est-ce qu'est ce que ça vous semble gazeux ? Le gaz c'est l'air qui nous entoure. - Les particules de sable sont des solides, mais le sable lui-même il va se comporter plutôt comme une espèce de liquide. - On va procéder par élimination. Est ce que c'est un gaz ? - Non - Non, alors les gaz ont une propriété qui sont les seuls à avoir c'est la compressibilité. C'est à dire qu'on peut prendre un volume de gaz appuyer très fort dessus pour le comprimer. On peut faire pareil, on peut prendre ce même volume de gaz et le dilater pour augmenter son volume. Regardez dans cette colonne de sable ici. Et bien j'ai du sable et de l'air. Là je l’aère un petit peu mon sable. Et je vais le faire vibrer. Regardez bien, c'est assez étonnant. On voit que la surface oscille autour d'une position d'équilibre. - Ah oui c'est intéressant ! - Il rebondit bien ! Vous voyez ? Elle oscille effectivement, alors elle descend un petit peu,, mais elle oscille autour d'une position d'équilibre. - Il n'y a pas un truc trafiqué ? - Ah ce n'est pas trafiqué, c'est du bon sable et là on voit que le sable oscille, preuve que le sable ici est compressible. Donc là je viens de vous prouver que le sable peut avoir un comportement d'un gaz. Je n'ai pas dit que c'était un gaz ! Regardez ! - N'importe quel solide peut faire ça aussi ? Avec une amplitude moins grande, un solide ça vibre aussi ! - Effectivement quand on va faire vibrer, on peut faire vibrer un solide qu'on ait exactement la fréquence de vibration de la structure cristalline mais là on n'est absolument pas dans ce type de vibration, On est dans des vibrations de type micro-ondes ou autres, dans des amplitudes relativement faibles - C'est vrai - Et là ça oscille ! Là ça se comporte comme un gaz. - Un gaz non, car il ne remplit pas tout le volume. Un gaz a la capacité de remplir tout le volume qui lui est offert. - Je n'ai pas dit que c'est un gaz ! J'ai dit il se comporte, il a un comportement de type gaz, sur la compression et la dilatation. Quand je prends mon sable ici dans mes mains et que je le fais couler On peut dire qu'il se comporte un petit peu comme un liquide. Et quand on marche dessus, ça vous le savez tous, il se comporte comme un solide. Donc finalement liquide, solide ou gaz, on ne sait pas trop comment le classer, ce sable. Alors on doit la réponse à un grand scientifique français, Pierre-Gilles de Gennes, qui a d'ailleurs eu un prix Nobel, et qui s'est énormément intéressé au sable. Il a dit que le sable était un solide en très petites parties, on va appeler ça un matériau granulaire. Bref pour conclure, le sable c'est ni un solide, ni un liquide, ni un gaz, c'est un matériau granulaire qui peut se comporter par contre comme un liquide, comme un solide tout comme un gaz. Merci votre attention, je vous souhaite une bonne après midi à tous ! Merci beaucoup. Au revoir.

Réalisation : Roland Cros

Production : Universcience

Année de production : 2010

Durée : 4min40