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Quel ballon éclate le plus vite : le noir, le bleu ou le transparent ?
Déroulement
Pour cette expérience, tu as besoin de ballons gonflés : nous avons utilisé un ballon noir, un ballon bleu et un ballon transparent. Les ballons doivent être gonflés de manière à avoir, dans la mesure du possible, la même taille, afin que les conditions restent comparables.
Maintenant, tiens les ballons les uns après les autres face au soleil. À l'aide de la loupe, concentre les rayons du soleil sur la même zone de la surface du ballon. Il est important de tenir la loupe immobile afin que la lumière soit focalisée le plus intensément possible sur un petit point. Vérifie bien les consignes de sécurité ci-dessus.
Observe ce qui se passe. Si vous êtes à deux, la deuxième personne peut utiliser un chronomètre pour noter le temps qu'il faut pour que chaque ballon éclate. Si tu regardes attentivement, tu remarqueras que tous les ballons ne réagissent pas de la même manière.
- Le ballon noir éclate au bout de quelques secondes seulement.
- Le ballon bleu éclate lui aussi, mais seulement après un certain temps (dans notre expérience, cela a pris environ 21 secondes).
- Le ballon blanc n'éclate pas.
- Le ballon transparent reste généralement intact lui aussi.
Cela montre que les couleurs font toute la différence lorsque la lumière frappe un objet.
Vidéo de l'expérience sur notre compte Instagram :
Principe
Pourquoi les ballons se comportent-ils différemment ? Cela est dû à leur couleur. En effet, les couleurs déterminent en partie la quantité de lumière qu'un objet absorbe ou réfléchit. La lumière absorbée peut se transformer en chaleur.
La loupe concentre la lumière du soleil
Une loupe concentre de nombreux rayons solaires et les dirige vers un tout petit point. C'est là que l'énergie est particulièrement intense. Ce point devient brûlant, et le ballon se réchauffe fortement à cet endroit précis.
La lumière a de nombreuses couleurs – et différentes longueurs d'onde
Pour nous, la lumière du soleil nous semble souvent simplement blanche ou jaunâtre. Mais elle recèle en réalité de nombreuses couleurs différentes. Chaque couleur a sa propre longueur d'onde. C'est un peu comme les vagues dans l'eau : certaines vagues sont plus longues, d'autres plus courtes. Il en va de même pour la lumière. Notre œil perçoit ces différences comme des couleurs différentes.
Un ballon noir « avale » presque toutes les couleurs de la lumière. Les scientifiques disent qu'il absorbe la lumière. C'est pourquoi une grande partie de la lumière est transformée en chaleur. Le caoutchouc du ballon devient rapidement chaud, se ramollit et éclate.
Un ballon bleu réfléchit principalement la lumière bleue, mais absorbe beaucoup d'autres couleurs. C'est pourquoi il se réchauffe lui aussi, mais pas aussi vite que le ballon noir. C'est pour cette raison qu'il éclate plus tard.
Un ballon blanc réfléchit presque toutes les couleurs de la lumière. Il n'absorbe donc que très peu d'énergie et devient beaucoup moins chaud. C'est pourquoi il n'éclate pas dans cette expérience.
Un ballon transparent laisse passer une grande partie de la lumière. C'est pourquoi la surface retient souvent moins d'énergie que celle d'un ballon noir ou bleu. C'est pourquoi le matériau ne se réchauffe généralement pas aussi vite.
En bref : les couleurs foncées chauffent plus vite au soleil, tandis que les ballons clairs ou transparents restent plutôt frais. C'est pourquoi le ballon noir éclate en premier, le bleu ensuite, et le ballon blanc ou transparent, souvent, pas du tout.
Au quotidien
Tu as sûrement déjà remarqué ce phénomène dans la vie de tous les jours : les vêtements noirs chauffent souvent plus que les vêtements blancs au soleil. En été, une voiture de couleur foncée chauffe généralement plus qu'une voiture de couleur claire. De même, l'asphalte foncé devient souvent beaucoup plus chaud que les murs ou les pierres clairs par temps ensoleillé. C'est pourquoi, en été, les gens préfèrent souvent porter des vêtements clairs lorsqu'il fait très chaud.
Expérience avancée
Tu peux essayer de gonfler un ballon noir à l'intérieur d'un ballon transparent, comme dans cette expérience. Tu peux même présenter cela comme un tour de magie !
Auteur: Michèle Weber (FNR)
Vidéo: Melanie Reuter & Linda Wampach (FNR)
