Vikidia:Le Savant/FAQ/Physique

Bienvenue dans les réponses du Savant sur la physique. Toutes ces questions ont été posées au savant Cogitus. Il y a répondu du mieux qu’il a pu !

Pourquoi les lasers sont-ils dangereux?

Un plasma est un gaz ionisé, partiellement ou complètement. Un laser peut être utilisé pour apporter de l'énergie, donc oui, ça peut ioniser un gaz, mais plus généralement l'énergie apportée risque de brûler. En bref, si on braque un laser sur quelqu'un, le risque, c'est généralement de le brûler si le laser est intense, ou de l'aveugler si le laser est dirigé vers les yeux. Un laser vraiment intense réduit effectivement en plasma la surface des solides qu'il touche, mais il s'agit généralement de laser à impulsions, et en labo (les lasers sont très utilisés en physique des plasmas justement pour ça). Un plasma ne change pas en plasma tout ce qu'il touche, mais ça reste dangereux, exactement comme une flamme peut brûler. Après, il a différentes sortes de plasma, hein, plus ou moins énergétiques. Esprit Fugace

Voir (et complèter) plasma. --GaAs 10 octobre 2007 à 04:39 (CEST)

Pour compléter les éclarcissements déja apportés, j'ajouterai que :

• il ne faut pas confondre un état de plasma et un état d'incandescence. Le feu est un gaz incandescent, et non un plasma : il éclaire parce qu'il est chaud.
• les lasers, quels qu'ils soient, transportent de l'énergie, et sont capables de céder cette énergie à la matière qu'ils rencontrent, ce qui peut provoquer brûlures ou aveuglement, mais aussi chauffer les molécules de l'air sur le trajet du laser. un arc électrique suit une trajectoire de moindre résistance, c'est-à-dire passe par le chemin "le plus facile". À travers l'air qui est un isolant, l'éclair doit "creuser" un chemin en ionisant l'air. Pour la petite histoire, la création de plasma dans un arc électrique est la conséquence de l'élévation de la température dans l'arc lui-même. Cette grande température provoque l'incandescence de l'air à cet endroit (l'éclair) et induit sa brutale dilatation, ce qui provoque le bruit (le tonnerre...) Utilisateur:Immunoman le 10 octobre 2007 à 13/52

Pourquoi peut-on modeler la neige?

Je voudrais savoir quelle est l'état de la neige car sachant que la vapeur d'eau est un gaz,que l'eau est un liquide est que la glace est le solide, alors quelle est l'état de la neige?

La neige est un cristal de glace, c'est-à-dire une forme solide de l'eau. Par contre, ce sont des cristaux très petits, donc légers, et ils peuvent flotter dans l'air. Si tu regardes des flocons sous une grosse loupe, tu verras la forme des cristaux. Immunoman 2 novembre 2007 à 07:54 (CET)

mais alors pourquoi peut ton modeler la neige ?

C'est une très bonne question ! Je vais essayer de répondre en étapes.

• Les flocons de neige sont des cristaux de glace. Mais leur forme n'est pas celle d'un glaçon qui sort du congélateur : elle est très compliquée.
• Les flocons sont légers. Quand ils tombent, ils s'entassent sans se tasser : il reste plein de vides entre eux, à cause de leur forme complexe. C'est comme si tu fais un tas de brique : il ne va pas faire un mur tout seul, les briques vont se poser n'importe comment.
• Si tu augmentes la pression, la glace fond.
• Quand tu tasses de la neige, tu vas augmenter la pression sur les flocons qui sont en contact. Ceux-ci vont donc fondre légèrement, et les flocons dont les bords sont fondus vont se rapprocher les uns des autres. Mais quand tu relâches la pression, comme la température n'a pas changé, ils vont re-congeler et se souder dans la forme que tu avais donné à la neige.
• Une fois la neige complètement tassée, elle se comporte comme un bloc de glace, et on ne peut plus la modeler.

Voilà, j'espère que ça répond à ta question. C'est un phénomène complexe ! Utilisateur:Immunoman 2 novembre 2007 à 17:26 (CET)

Pourquoi un corps chauffé devient-il rouge?

Pourquoi les éléments d’une cuisinière sont-ils rouges lorsqu’ils sont très chauds Question de70.48.135.28

La réponse basique est « parce qu'ils sont chauds ». Je ne me moque pas : tout objet (même toi) émet de la lumière, et la longueur d'onde de cette lumière est d'autant plus petite qu'il est chaud. Pas très chaud, il émet des infra-rouges (qui ne se voient pas) ; un peu plus chaud, de la lumière rouge ; encore plus chaud, il est jaune, puis bleu. Vraiment très chaud, sa lumière est de l'ultra-violet. --GaAs³⁵⁴ 14 janvier 2008 à 02:26 (CET)

J'ajoute que ce phénomène s'appele l'incandescence. Immunoman 14 janvier 2008 à 07:44 (CET)

Ou rayonnement thermique. J'ajoute que GaAs a parfaitement raison. Un exemple simple est d'allumer une bougie. La base de la flamme est bleue. Le haut rouge. La base de la flamme est plus chaude que sa partie supérieure. Octozor 14 janvier 2008 à 09:22 (CET)

Pourquoi le sable mouillé ne coule-t-il pas?

Pourquoi est-il plus facile de construire des châteaux de sable lorsque le sable est mouillé ? L'artice sable ne l'explique pas ... Octozor 17 janvier 2008 à 10:52 (CET)

Parce que les grains glissent les uns contre les autres lorsqu'ils sont secs ? L'eau doit servir de liant. Moez 17 janvier 2008 à 13:28 (CET)

Le sel intervient aussi dans la question, j'ai lu un truc là-dessus... --GaAs 17 janvier 2008 à 13:42 (CET)

C'est effectivement ça, en partie. L'eau, grâce à sa tension de surface, va coller les grains ente eux. En parallèles, l'eau va dissoudre une partie des sels présents à la surface des grains de sable, qui vont se déposer quand l'eau va sécher, formant une sorte de ciment. Utilisateur:Immunoman 17 janvier 2008 à 13:43 (CET)

Voir ceci. --GaAs³⁵⁴ 17 janvier 2008 à 13:45 (CET)

Pourquoi la Tour Eiffel oscille-t-elle?

Quelles sont les raisons qui peuvent expliquer l'oscillation de la tour Eiffel ? Pourquoi la tour Eiffel oscille ? − Ce message non signé a été ajouté par 86.204.101.155 (d • c • b) (diff).

la Tour Eiffel oscille, ou bouge très peu. Pourtant même des matières qui paraissent très dures (les roches) ont un peu d'élasticité, seulement quand on en prend un morceau très court, on ne peut pas l'observer. Par exemple une bûche de bois grosse comme une bouteille n'a pas l'air du tout élastique, et n'a pas l'air de pouvoir se plier du tout. Pourtant une perche de la même grosseur et du même bois mais de plusieurs mètres de long peut se plier comme un arc ou osciller. C'est qu'avec la longueur, la petite déformation du bois s'ajoute sur toute la longueur, et devient visible. C'est aussi que si on veut tordre ou faire plier un objet, plus il est long ou plus on appuie a une plus grande distance de là où il est fixé, plus c'est facile. Il est donc plus facile de faire plier une perche de 10 mètres qu'une bûche de 50 centimètres. Et comme la Tour Eiffel est très grande, bien qu'elle soit construite en matériaux très solides, elle est bouge un petit peu quand le vent souffle très fort sur sa partie haute. Elle bouge un peu plus quand le soleil la chauffe d'un seul côté, mais c'est pour une autre raison. Astirmays 11 avril 2008 à 21:49 (UTC)

Non, la Tour Eiffel n'oscille pas de plusieurs mètres. Voici le chiffre officiel : La Tour Eiffel oscille-t-elle sous l’action du vent ? L’amplitude maximum a été de 9 cm en 1999. C’est plutôt sous l’effet de la chaleur que le fer se dilate. On dit que le sommet de la Tour « fuit » le soleil. Des rafales de vent de 214 km/h ont été enregistrées en haut de la Tour Eiffel lors de la violente tempête qui a secoué Paris le 26 décembre 1999. Le site est ici. --Seymour 12 mars 2008 à 15:32 (UTC)

Pourquoi certains matériaux ne conduisent-ils pas l'électricité?

Bonjour Je voudrai te poser 1 question ? Pourquoi Certain matériaux ne conduisent pas l'électricité? Amicalement ! non signé.80.13.19.120.

L'électricité est un déplacement de charges électriques : des ions ou des électrons. Toute la matière contient des électrons, car ils font partie des atomes. Mais certaines matières possèdent des électrons qui se déplacent facilement de proche en proche : ce sont les métaux, qui conduisent bien l'électricité. Dans d'autres solides, les électrons ne quittent pas les atomes : ces matières sont des isolants électriques, c'est le cas de nombreuses roches.

Dans les liquides, le passage du courant est assuré par des ions. Si le liquide ne contient pas d'ions, il ne conduira pas le courant ; c'est le cas de l'eau extrêmement pure. C'est aussi le cas des solvants organiques. Attention, car dès que l'eau contient très peu d'ions (c'est-à-dire partout en dehors d'un laboratoire !) elle devient conductrice et c'est très dangereux !

Enfin, l'air est un isolant électrique : les atomes sont trop loin pour que les électrons se déplacent d'atome en atome, et il n'y a pas d'ions dans l'air.

Il faut aussi noter que la notion d'isolant électrique n'est pas absolue : par exemple, l'air est un isolant, mais lors d'un orage, l'air contenu dans l'éclair devient conducteur. Immunoman 9 septembre 2008 à 17:40 (UTC)

Qu'elle est la température la plus haute jamais mesurée?

Bonjour. J'aimerai savoir quelle est la température la plus haute jamais atteinte, enfin, mesurée plutôt (que ce soit une étoile, un four ou que sais-je. Merci d'avance Coco!Special:Contributions/82.224.96.1 4 janvier 2009 à 22:27 (UTC)

Cogitus surnommé Coco...Ah non! On n'a pas fait des boules de neige ensemble! Pour la chaleur, le cœur du soleil est à 15 millions de kelvin. Est-ce qu'il y a plus chaud? Je répond comme dans Tintin: No sé!.--Macassar 5 janvier 2009 à 09:55 (UTC)

Il existe une température maximale théorique, c'est-à-dire une température au dessus de laquelle le concept même de température n'a plus de sens dans les théories physiques actuelles. Il s'agit de la température de Planck ; elle vaut 1,41679x10³² Kelvin (avec une incertitude de 7,5x10^-5). Cette température n'a cependant pas été mesurée. Les plus grandes températures mesurées sont celles des accélérateurs de particules (que l'on peut considérer comme des sorte de fours ultra-puissants) ; elles se mesurent en électron-volt, noté eV (1eV correspond à 11 605 K). Actuellement, le plus puissant accélérateur en service est le Tevatron et atteint une énergie de 980 GeV. Quand le Large Hadron Collider atteindra son énergie maximale, la plus grande température mesurée atteindra 7 TeV. -- user:pizzafroide5 janvier 2009 à 10:30 (UTC)

Quand on met un thermomètre là-dedans, il fond ... question complémentaire : comment mesurer (autrement que de façon théorique) de telles températures ? Cette question ne concerne pas spécialement la mesure de température des étoiles, mais surtout le synchrotron Utilisateur:Thilp 5 janvier 2009 à 20:06 (UTC)

Dans le cas des accélérateurs de particules, les thermomètres sont des détecteurs de particules (il y en aura 6 installés sur le LHC). Le principe est de faire des mesures (par exemple de fluorescence) sur la lumière émise par un matériau lorsque un rayon le traverse. Dans le cas des étoiles, on mesure la température de surface grâce à l'analyse de sa lumière et plus précisément de sa couleur (plus précisément encore en mesurant la différence de flux entre deux bandess photométriques). Pour le cas particulier des synchrotrons, on peut déduire la température du rayonnement synchrotron grâce aux équations de Maxwell (en déduisant l'énergie du rayon). Quoiqu'il en soit, la température n'est jamais une donnée mesurée directement mais plutôt déduite grâce à la mesure d'autres propriétés (le plus souvent relatives à la lumière) ; il est clair qu'un thermomètre ne fera pas long feu dans un accélérateur de particules ! Ça, c'est un smiley qu'on utilise pas souvent ! -- user:pizzafroide 6 janvier 2009 à 11:02 (UTC)

Comment font les aimants pour attirer les objets en métal?

théobald 83.152.68.153 26 avril 2009 à 06:58 (UTC)

Un aimant possède une force magnétique, comme la Terre. Il possède un pôle plus et un pôle moins. D'ailleurs, cette propriété est utilisée dans la fabrication des boussoles.--Macassar^discuter 26 avril 2009 à 17:50 (UTC)

Pourquoi quand on accélère le son ça fait des petites voix et quand on ralentit ça fait des grosses voix?

Merci d'avance.79.85.113.201 7 mai 2009 à 14:38 (UTC)

Voici une bonne question.

Lire les articles son fréquence et onde. Le son est une onde (en forme de vague, en vert sur le dessin). Si on ralentit le son, la vague change de courbe, s'écarte et correspond à un son plus grave. Si on augmente la vitesse, c'est le contraire, les vagues se rapprochent et le son est plus aigu.--Macassar^discuter 7 mai 2009 à 16:01 (UTC)

Oui, cela s'appelle l'effet Doppler ! Thilp ! 7 mai 2009 à 18:42 (UTC)

Merci. Et sur la bande magnétique aussi? On peut faire des "ouaaan-ouaaan" en accélérant puis en ralentissant petit à petit, c'est le même phénomène? 79.85.113.201 8 mai 2009 à 10:29 (UTC)

Si je comprends bien ta question, oui : en augmentant la vitesse de déroulement de la bande magnétique, tu augmentes la fréquence du son, et tu l'entends donc plus aigu ; et inversement. C'est la même chose que plus haut : tu forces les crêtes des ondes à être plus proches ou plus éloignées. Le même phénomène a lieu quand tu croises une ambulance avec sa sirène : dès qu'elle est passée à côté de toi, le son te semble beaucoup plus grave. C'est parce qu'avant, le véhicule, en avançant dans la même direction que l'onde sonore que tu recevais, lui fournissait d'avantage d'énergie, ce qui augmentait sa fréquence (on peut imaginer les crêtes "compressées") ; et à l'inverse, lorsqu'elle s'éloigne de toi, l'ambulance va en sens inverse de l'onde sonore qu'elle produit, et donc lui enlève de l'énergie, d'où une fréquence plus faible et un son plus grave (comme si l'onde était "tirée", les crêtes s'écartent). Thilp !8 mai 2009 à 10:58 (UTC)

Lampe solaire et panneau photovoltaïque?

Quels sont les inventeurs du panneau photovoltaïque et de la lampe solaire (elle fonctionne grâce à un panneau photovoltaïque)? Quand ont-ils inventé ces objets et comment? Merci.

La lumière peut produire de l'électricité, ce principe a été découvert en 1839 par Antoine Becquerel. Plus tard, on découvre les propriétés du sélénium puis du silicium. Les premières cellules photovoltaïques sont utilisées pour les posemètres en photographie dès 1914. Et en 1954 pour une production électrique. La recherche porte maintenant sur le remplacement du silicium par des polymères (éventuellement souples).--Macassar^discuter 9 décembre 2009 à 10:12 (UTC)

Quelle est la pression de l'air en temps normal?

Question de 83.193.91.13‎quelle est la pression de l'air en temps normal dans 2 unités différentes?

Tu veux donc parler de la pression atmosphérique? Elle se mesure en bar ou en pascal.--Macassar^discuter 8 décembre 2009 à 16:41 (UTC)

Et vaut, au niveau de la mer et quand il fait habituellement beau, dans les 1013 hPa (hectopascals), mais on l'approxime généralement à 1 bar. thilp le 8 décembre 2009 à 21:42 (UTC)

C'est quoi la décomposition du bois en vase clos?

Question posée par 86.197.16.114 le 27 décembre 2009 à 11:21 (UTC) Bonjour Monsieur le Savant, Je ne comprends pas ce qu'est le procédé, je cite, de "décomposition du bois en vase clos". Pourriez-vous m'aider, s'il vous plaît? Merci beaucoup de votre précieuse aide et joyeux noël à vous et tous les vikidiens! Alizée (vive la vikidiattitude!!!!!!!!!)

La décomposition du bois en vase clos signifiait certainement la pyrolyse ou carbonisation, c'est-à-dire le fait de faire décomposer le bois grâce à de hautes températures, mais sans air, sans oxygène, ce qui fait qu'il n'y a pas de combustion, le bois ne brule pas comme à l'air libre.

La pyrolyse se fait à des températures de 400 à 800 °C, dans des cuves adaptées ou bien par des techniques anciennes consistant à recouvrir un tas de bois de terre, et le faire bruler en partie pour que la plus grosse part du bois se transforme en charbon de bois.

Cette décomposition par la chaleur dégage d'abord l'eau contenu dans le bois, puis des gaz et produits chimiques, dont une quantité importante de méthane, qui est un gaz combustible. Enfin, on obtient du charbon de bois.

En fonction des conditions de l'opération, du procédé et de l'équipement utilisé, on peut trier plus ou moins bien les produits de cette décomposition, ou bien la forme sous laquelle on les obtient : du goudron par exemple.

Tiens Alizée, puisque tu as l'air de bien connaitre Vikidia, n'hésites pas à t'inscrire! Astirmays (d) 27 décembre 2009 à 17:11 (UTC)

Pourquoi se voit-on à l'envers dans une cuillère?

Question posée par 195.93.102.35 le 30 décembre 2009 à 15:12 (UTC)

Comme tu l'as certainement constaté, on se voit dans un sens différent selon le côté de la cuillère. Du côté convexe (sur le dessous ou l'extérieur de la cuillère), on se voit à l'endroit. Dans le côté concave, on se voit à l'envers. Il faut comparer avec un miroir bien plat : dans celui-ci, l'image est restituée correctement, puisque les rayons lumineux arrivent parallèles les uns aux autres et repartent aussi de manière parallèle. En fait, dans une cuillère en métal, c'est comme un miroir, sauf que l'intérieur fait concentrer les rayons lumineux parallèles (donc, ton image) de manière convergente (ils vont tous vers un même point où ils se croisent, cas de l'intérieur de la cuillère : ils se croisent, mais en continuant leur route jusqu'à l'autre côté de la cuillère) : l'image est inversée. une cuillère, c'est une sorte de miroir courbe (de forme sphérique : http://fr.wikipedia.org/wiki/Miroir_sph%C3%A9rique) en fait. J'espère que je n'ai pas fait trop compliqué, mais tu peux consulter ceci : une question sur le forum de futura-sciences ;) AnneJea (discussion) 30 décembre 2009 à 15:38 (UTC)

Différence entre poids et masse ?

Question posée par 89.85.23.160 le 31 décembre 2009 à 10:24 (UTC) Pourrait t me dire quel est la différence entre le poids et la masse?

Il existe les article Poids et Masse. La masse s'exprime en kilogramme (de symbole kg) et le poids en Newton (N). La masse représente la quantité de matière contenue dans un corps (ex: si je dis que j'ai une masse de 40 kg par exemple), tandis que le poids représente la force de pesanteur (ou gravitationnelle) exercée par un corps (ex: la Terre) sur un autre (ex: toi). Les deux sont liés par la relation P = masse x gravitation. Sur Terre, la valeur de la force gravitationnelle est de 9.81 Newton / kilogramme environ (en fait, ça varie un peu si tu es sur un pôle ou à l'équateur, mais dans un calcul, la différence est négligeable). Donc, à partir de ta masse que tu obtiens sur ta balance (prenons 40 kg par exemple), ton poids sur Terre est de P = m x g soit P = 40 x 9.81 P = 392,4 Newton. Comme tu peux le constater, c'est la masse qui est représentée en kilogramme, et non le poids. La formule Je pèse ... est donc fausse d'un point de vue physique (on devrait dire "J'ai une masse de...") et cela peut prêter à confusion. Néanmoins, c'est entré dans les habitudes, et apparemment, il est parfois difficile pour les professeurs d'expliquer la différence entre les deux. N'hésite pas à reposer une question en rapport avec celle-ci, si ce n'est pas clair. Je te souhaite une bonne année! AnneJea 31 décembre 2009 à 11:34 (UTC)

Pourquoi la neige fond quand il pleut ?

Question posée par L'intelo (d • c • b) Salut L'intelo (d • c • b) !

La réponse simple est « parce que la pluie réchauffe la neige ». La neige fond à 0°C (puisqu’elle est un ensemble de cristaux de glace), et si la pluie était aussi (ou plus) froide, elle serait… de la neige. Par conséquent, la pluie est nécessairement plus chaude que la neige, et donc la réchauffe jusqu’à l’amener à son point de fusion (wp) (0°C) où elle fond.

Mais cela n’explique pas pourquoi la neige fond plus vite quand il pleut, qui est peut-être la question que tu avais en tête. On a vu que, quand il pleut, la neige se retrouve en contact avec l’eau de pluie plus chaude, et donc se réchauffe et finalement fond. Mais quand il ne pleut pas, la neige n’est pas dans le vide, elle est en contact avec un autre fluide généralement à la même température (ou plus chaud) que l’eau de pluie : l’air ! La question devient alors : pourquoi, à température semblable, l’air réchauffe-t-il la neige moins vite que l’eau (de pluie) ? C’est parce que l’eau est un bien meilleur conducteur thermique (wp) que l’air, c’est-à-dire que l’eau transmet sa propre chaleur à ce qu’elle touche bien plus vite (23 fois plus vite pour être précis). Il y a d’autres effets thermodynamiques plus compliqués (comme l’humidité (wp) de l’air et du sol et le vent) mais la conductivité thermique est suffisante pour se faire une bonne intuition du phénomène. ~thilp? 17 janvier 2021 à 17:35 (CET)