Exprimé d'une autre manière,ce scientifique,ce chercheur --compte tenu de son savoir,de ses compétences,de ses constatations,de ses réflexions de ses envies(!),de son propre talent et peut-être surtout de ses passions -- crée une supposition ,une éventualité(4),ensuite échafaude(5), élabore(6) des essais, (A) , voir le troisième support de réflexion sur la différenciation concernant la loi de Stokes du 29 janvier 2007,dans ce blog) ,des tentatives de réaliser une interaction pour se rendre compte si l'idée préconçue (7) envisagée est viable et correspond à la réalité.
Les essais doivent garantir des conditions objectives en relations avec les "us et coutumes" de l'activité scientifique,c'est-à-dire qu'elles doivent permettre de déterminer avec exactitude et d'une façon indépendante d'autres faits proches,quelques soient les contextes les plus divers possibles,les conditions d'obtention d'un tel résultat(acquisition d'un nouveau savoir).
Dés que l'expérimentateur est en possession des données obtenues à partir du phénomène,et que ces dernières l'ont été selon des conventions,des prérequis (8) répondant aux exigences nécessaires et bien connues, on détient un fait dit scientifique parfaitement rationnel, qui est considéré ainsi uniquement parce qu'il a été conçu par le chercheur.
Le sentiment que le fait acquit l'ait été "au dehors de quelque sujet que ce soit" demande donc à être rectifié;réellement,le fait scientifique peut-être acquit par toute honnête personne curieuse,passionnée de véracité(9),désirant reproduire toutes les conditions de réalisation telles que les essais expérimentaux imposent. (B) ,voir la présentation du premier support de réflexion sur les glaçons du 16 décembre 2006 dans ce blog et la suite du 12 janvier 2007 ,où nous avons proposé de réaliser des expériences en vue de faire cristalliser de l'eau liquide sous forme de" glaçon"et de comprendre la présence de la masse centrale blanche).
Le constat que nous avons présenté et commenté sur la pratique expérimentale aujourd'hui sera étayé(10) par beaucoup d'expériences simples ,faciles à réaliser, proposées par la suite. Parmi les deux premières déjà présentées (A et B),nous allons resituer et préciser un protocole(11) facilement réalisable en vue de l'application de la loi de STOKES ayant des analogies avec le contexte A ,mais à une échelle où tous ceux qui le désireront pourront réaliser l'expérience simplement,même pour des jeunes élèves ayant un niveau scolaire de la classe de sixième des lycées et collèges.
Expérience de sédimentation de particules solides dans un liquide : l'eau.
- Matériel :
-une bouteille en verre ou en plastique;
-De l'eau du robinet pour remplir la bouteille ;
-Un ou deux centimètre cube de terre prélevée dans un pot de fleurs;
-Un peu de sable ou d'autres solides non solubles dans l'eau;
-On peut utiliser du poivre en grains, quelques lentilles, des petits pois, des grains de riz et toute particule de un à deux millimètres de dimension dont la densité est supérieure ou inférieure à celle de l'eau.
Expérience :
Mettre une très petite pincée de terre ou deux à trois grains de ces matériaux dans la bouteille remplie d'eau pour réaliser une première expérience; observer le comportement des particules ,puis fermer la bouteille ;agiter fortement et laisser déposer.
Vous pouvez,vous devez( !) créer vous même des nouveaux cas expérimentaux différents en faisant varier les conditions de vos essais;toutes les initiatives seront les bienvenues et nécessaires.
La vitesse limite de déplacement(descente ou remontée) est égale au rayon de la particule multiplié par lui-même,multiplié par le coefficient de forme 2/9 pour un grain à peu près sphérique,multiplié par G la valeur de la gravité à l'altitude du lieu où vous expérimentez,multiplié par la différence de densité entre le solide et le liquide ,ou selon le cas,entre celle du liquide et du solide ( lorsque la densité du solide est inférieure à celle du liquide comme pour un fragment de bois ),divisé par la valeur de la viscosité du liquide plus ou moins fluide .
Ces essais expérimentaux doivent êtres observés,décrits et interprétés pour constater que l'expression de la loi de Stokes explicitée juste ci-dessus,correspond aux phénomènes qui se produisent dans la bouteille "devant nos yeux" !
Certains d'entre vous qui désireraient obtenir des résultats quantitatifs peuvent tracer deux traits repères distants de 20 centimètres, avec un marqueur sur la bouteille , et ainsi mesurer le temps qu'une particule met pour parcourir cet espace. Avec cette valeur vous pourrez calculer sa vitesse de déplacement.
Cette vitesse est égale à la distance parcourue divisée par le temps du parcours,c'est -à-dire des centimètre par seconde. La précision obtenue dans ces conditions expérimentales ne sera pas très grande,mais vous obtiendrez un ordre de grandeur dont la précision dépendra de la mesure du temps écoulé entre les deux traits repères en visant une particule se déplaçant devant chaque marque sur la bouteille.
Vous pourrez réaliser des essais pour mettre en évidence le rôle de chaque facteur présent dans l'expression de la loi de Stokes :
-rayon de fragments de dimensions différentes;
-coefficients de forme différents avec des particules très allongées(fil de cuivre très très fin),des objets en feuilles (petits carrés de cinq millimètres environ ,découpés dans une feuille de plastique);
-la valeur de la gravité sera constante si vous restez dans un lieu à la même altitude;
-vous pourrez utiliser des particules et des liquides de densités différentes;
-et enfin des liquides dont la viscosité sera différente (eau avec plus ou moins de gélatine liquide dissoute).
Voici l'occasion pour ceux qui désireront réaliser un véritable travail expérimental de se "mettre au travail" ! Nous poursuivrons nos investigations concernant la différenciation par la gravitation dans d'autres notes de ce blog en particulier celles concernant les conséquences dans les milieux naturels et artificiels.
(1) stratégie :plan d'actions coordonnées ,à une fin déterminée,au résultat d'une activité à laquelle elle donne un sens ,en rapport avec les moyens pour y arriver. On tend vers un but,on a tel objet en vue,on agit pour telle fin.
(2) tactique : moyens mis en oeuvre pour obtenir le résultat visé;
(3) présumer :se faire d'avance une opinion,appuyée sur des indices objectifs donnés par les choses, mais qui demande d'être appuyée par des preuves pour devenir une certitude;
(4)éventualité : qui peut ou non se produire; cas futur subordonné à quelque événement incertain,considéré par rapport à la façon d'agir qu'il rendrait nécessaire;
(5) échafauder :(préparer) avec précipitation et sans ordre,un projet, une théorie,une argumentation qui n'offre pas de caractère solide et durable;
(6) élaborer : préparer mûrement par un lent travail de l'esprit;
(7) préconçue : formé avant toute expérience,sans jugement critique;
(8) prérequis :ensemble des comportements à acquérir,et conditions à réaliser pour être en mesure d'entreprendre une action;
(9) véracité : vérité,n'a rapport qu'aux discours et à leurs auteurs qui ne mentent pas dans les faits qu'ils rapportent,ne cherchent pas à tromper,et ajoute parfois à vérité le désir de se conformer au vrai avec une sorte d'obstination;
(10) étayer :présenter des arguments qui soutiennent un raisonnement,une conviction;
(11) protocole :recueil de règles à observer en matière de travail à réaliser fixé à l'avance,liste de conventions nécessaires pour que toutes les expériences soient réalisées dans les mêmes conditions et soient ainsi reproductibles par tous les chercheurs.
Bonne manipulations,à bientôt pour la suite de ce contexte, Gerboise.
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