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Les liquides ont des propriétés qui leur sont propres. L'une de ces propriétés
est la viscosité, nom donné à la résistance
d'un liquide à l'écoulement. L'eau, le lait et le jus de fruit sont relativement fluides
et s'écoulent beaucoup plus facilement que les liquides épais et plus visqueux
, comme le miel, le sirop de glucose, le shampoing ou le liquide vaisselle.
La viscosité est une propriété importante des fluides
de forage. Un fluide plus visqueux pourra plus facilement retenir
les déblais rocheux et les remonter à la surface.
Toutefois, lorsque les liquides sont très visqueux, leur pompage exige une forte pression qui se traduit
par un risque accru d'usure du matériel de forage. Les fluides visqueux
sont également difficiles à séparer des déblais.
Pour tester la viscosité d'un liquide, la meilleure astuce consiste à calculer le temps
que va mettre un objet pour atteindre le fond. Vous pouvez aussi évaluer la viscosité
de liquides différents en comparant le temps de descente de l'objet dans chacun.
- De l'eau
- De l'huile pour bébé (ou toute autre huile légère disponible dans le commerce)
- Du shampoing transparent ou légèrement coloré
- Une bouteille en plastique transparent d'une contenance de 444 ml environ
avec bouchon [Remarque : utilisez, si vous préférez deux bouteilles plastiques de shampoing bon marché. Voir étape 2.]
- Une cartouche de film plastique de 35 mm ou un petit objet similaire
- Un chronomètre d'une précision de 0,1 ou 0,01 seconde
- Des petites billes de verre pouvant passer par le goulot de
la bouteille
- Un feutre à encre indélébile
- Des lunettes de sécurité
- Un tableau comme celui représenté ci-dessous pour noter vos résultats
1. Avec le feutre indélébile, dessinez deux lignes sur un côté de la bouteille à environ 3 cm des
extrémités.
2. Introduisez une bille dans la bouteille
que vous remplissez ensuite d'eau, puis rebouchez-la à fond. |
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3. Renversez la bouteille et observez la bille
descendre. (Elle tombe très vite.)
4. Avec le chronomètre, essayez de mesurer le temps
que met la bille à passer d'un trait à l'autre dès que vous retournez
la bouteille. (En fait, c'est très difficile à mesurer,
car la bille descend trop vite. L'eau
n'est pas un liquide très visqueux.)
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5. Changeons de technique. Posez la bouteille
à plat sur une table en faisant reposer le bouchon sur la cartouche de film
ou l'objet que vous avez choisi. La bouteille se trouve alors légèrement
en pente et la bille peut rouler tranquillement. Vous avez maintenant tout le temps de chronométrer
la descente de la bille
vers le fond.
6. Levez ensuite le fond de la bouteille pour que la bille puisse remonter
vers le bouchon.
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7. Reposez ensuite rapidement la bouteille, sans gestes brusques.
Avec le chronomètre, mesurez maintenant le temps que met la bille
à descendre d'un trait à l'autre.
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8. Notez le temps obtenu dans la colonne Eau
de votre tableau de données, en regard de la ligne Essai 1.
9. Répétez encore quatre fois cet exercice, puis calculez le temps moyen
pour l'eau.
10. Remplacez ensuite l'eau par de l'huile pour bébé.
(Ou remplissez une autre bouteille identique d'huile pour bébé en redessinant
les mêmes traits.) Insérez une bille et vissez le bouchon
à fond. Répétez les étapes 5 à 9, afin d'obtenir les temps de descente dans
l'huile pour bébé.
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Cliquez
ici pour consulter nos résultats.
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11. Facultatif : Vous avez envie de sensations fortes ? Osez alors l'expérience avec un liquide nettement plus visqueux,
comme le shampoing
! Renversez la bouteille de shampoing et calculez
le temps que met la bille à tomber. Selon le type de shampoing
, la bille peut mettre jusqu'à 30 secondes voire plus
! Le shampoing est bien plus visqueux que l'eau. (Si
vous inclinez légèrement la bouteille et laissez la bille
rouler, préparez-vous un bon bouquin
à lire en attendant ! La descente semble
éternelle !)
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