Monthly Archives: septembre 2007

Pourquoi le pain durcit alors que les biscuits ramollissent ?

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Avez-vous déjà remarquer que le pain durcit alors que les biscuits ramollissent à l’air ? Etonnant, non ?

Si l’on fait une recherche sur google « pourquoi le pain est dur ? » on apprend que c’est parce qu’il se déshydrate.

De la même façon, si l’on recherche « pourquoi les biscuits ramollissent ? » on apprend que c’est parce que les biscuits captent l’humidité de l’air ambiant.

Donc le pain durcit parce qu’il s’assèche et les biscuits ramollissent parce qu’ils prennent l’humidité. Est-ce à dire que l’eau préfère les biscuits au pain ? Serait-ce parce que les molécules d’eau sont gourmandes ?

En fait, l’explication est un peu plus complexe qu’une bête histoire d’assèchement ou d’absorption d’eau car il faut tenir compte des liaisons hydrogène.

C’est quoi les laisons Hydrogène ?

Ce sont des liaisons qui interviennent entre 2 molécules. On dit qu’elles sont faibles car elles sont beaucoup plus facile à casser que les liaisons covalentes (celles qui lient les atomes entre eux dans les molécules). On les appelle liaisons hydrogène car elles s’établissent généralement entre un atome d’hydrogène et un autre atome. Il y en a beaucoup dans l’eau entre les atomes d’hydrogènes d’une molécule d’eau et les atomes d’oxygène d’une autre molécule d’eau (double trait entre les molécules dans le schéma ci-dessous). C’est d’ailleurs la raison pour laquelle l’eau solide est moins dense que l’eau liquide (les glaçons flottent) : à l’état solide, les molécules d’eau sont liées par des liaisons H et elles vont s’orienter les unes par rapport aux autres de sorte qu’elles prennent plus de place que si les liaisons n’existaient pas :

Ok, mais quel est le lien avec le pain dur ?

J’y viens… En vieillissant, l’eau contenue dans le pain a tendance à former des liaisons Hydrogène entre les molécules d’amidon qui constitue le pain. Ces ponts entre molécules rigidifient l’ensemble et le pain durcit ! Laissé à l’air libre, les molécules d’eau de l’air pénètrent dans le pain et rajoutent des ponts entre les molécules d’amidon : le pain durcit encore plus vite. Ceci explique pourquoi lorsqu’on congèle du pain frais, il retrouve toute sa fraicheur après chauffage : lorsqu’il est congelé, les molécules d’eau sont « fixées » et ne peuvent migrer dans le pain pour former des ponts entre les molécules d’amidon. De la même façon, lorsqu’on réchauffe du pain dur, il retrouve un peu de sa fraîcheur car le chauffage « casse » les ponts hydrogène entre les molécules d’amidon.

C’est donc bien le même processus qui est à l’oeuvre dans le durcissement du pain et le ramollissement des biscuits : l’absorption de l’humidité ambiante. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle dans les deux cas, on conseille de les conserver dans une boite en fer qui les préserve de l’humidité.

La ola : une onde comme une autre

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Qu’est-ce qu’une ola ?

ola

La réponse dépend du point de vue. Pour un supporter « c’est trop délire, comme ça déchire », pour un biologiste, il s’agit d’un mouvement coordonné de mammifères, pour un sociologue, il s’agit d’un mouvement collectif permettant à des individus de signifier leur appartenance à un groupe social et pour le physicien, il s’agit d’une onde.

Rappelons la définition d’une onde selon le programme de sc. physique de Terminale S : « propagation sans transport de matière d’une perturbation dans un milieu initialement à l’équilibre« .

Dans une ola, il y a propagation d’une perturbation (les spectateurs qui se lèvent), sans transport de matière dans un milieu (la foule formée par les spectateurs) initialement à l’équilibre (les spectateurs assis, les bras le long du corps). On y retrouve donc tous les ingrédients d’une onde : une perturbation par rapport à un état d’équilibre et une tendance du milieu à revenir à son état d’équilibre (la ola est lancée lorsque les spectateurs sont au repos : essayez de lancer une ola lorsqu’un but est marqué et que tous les spectateurs sautent et lèvent les bras de manière désordonnée !).

Puisque la Ola est une onde, on peut donc la caractériser comme n’importe quelle onde. Le mouvement des spectateurs étant perpendiculaire au mouvement de propagation de la ola, l’onde est transversale. On peut également essayer de définir sa célérité.

Allons, vous plaisantez, tout cela n’est pas sérieux !

Si, si, tout cela est très sérieux et a même fait l’objet d’un article dans nature (La revue scientifique de référence) : Mexican Waves in an excitable medium« . Dans cet article, on y apprend que la célérité de l’onde est de 12 m/s (20 sièges par secondes) et que la perturbation a une largeur de 6 à 12 m (correspondant à 15 sièges). Les auteurs de cet article propose même une simulation en ligne de leur modèle.

Alors, qui c’est qui vous fournit une bonne excuse pour regarder le prochain match de la coupe du monde de rugby ?

Les grandeurs numériques en physique : notation scientifique et chiffres significatifs

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C’est quoi cette histoire de chiffres machincatif ?
De toute façon moi j’y ai jamais rien compris !

Voici ce que j’entends dire ces derniers jours en classe. Reprenons donc les choses et voyons ce qu’il faut retenir :

En physique et en chimie, les grandeurs numériques sont des grandeurs réelles mesurées à l’aide d’instruments de mesure plus ou moins précis. Ainsi,

  1. bien que nous n’ayons que 10 doigts pour les compter, nous sommes amener à manier des chiffres très petits ou très grands (la taille d’un noyau est 10-15 m, la taille de l’univers visible est de l’ordre de 13 milliards d’année-lumière). Nous utilisons donc la notation scientifique pour exprimer les résultats : a.10n où 1≤a<10.
    exemple : 0,00212=2,12.10-3 ou encore 123000000=1,23.108.
  2. Cette notation permet de déterminer facilement l’ordre de grandeur d’une valeur numérique, il suffit pour cela de remplacer le nombre devant la puissance de 10 par 1 s’il est inférieur à 5 et par 10 s’il est supérieur à 5.
    exemple : 3,454.104≈1.104 et 6,432.10-7≈10.10-7≈10-6.
  3. Dans l’écriture en notation scientifique, il faut faire attention aux nombres de chiffres significatifs. J’ai déjà eu l’occasion d’en parler dans ce billet.
  4. Toute grandeur physique doit être exprimée avec une unité quand elle en a une.
    Imaginons que nous voulions écrire la largeur d’une feuille A4 : 21 cm cette valeur s’écrit également 0,21 m ou encore 210 mm. Ainsi 21 cm = 0,21 m = 210 mm. Ecrivons ces dernières égalités sans les unités : 21=0,21=210… pfff n’importe quoi !
    Bien sûr, on écrit pas les unités dans les calculs (Par exemple, si l’on veut calculer la surface d’une feuille A4, on n’écrit pas 21cm×29,7cm=623 cm² mais 21×29,7=623 cm²)

Pour s’entraîner de manière ludique, il existe quelques exercices en ligne :

Objectif : bac 2008

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sentierEncore une nouvelle année qui commence ! Mais pour ceux qui entrent en terminale, cette année n’est pas tout à fait comme les autres. Il est difficile d’en prendre la mesure dans cette première semaine de rentrée mais d’ores et déjà, l’objectif est de réussir le bac 2008. Le but semble encore loin mais, il est préférable d’y penser dès maintenant. On voit souvent sur les forums, des élèves qui s’interrogent sur le « bon » moment pour se mettre au travail et attaquer les révisions et immanquablement la réponse des enseignants est dès le mois de septembre.

Qu’on se le dise : le bac ça se prépare dès maintenant.

Durant cette année, il y aura 2 phases :

  1. la phase de découverte, compréhension, intégration du cours
  2. la phase de révision

La première phase est la plus longue puisqu’elle s’étend de Septembre à Juin mais elle est la clé de réussite de la seconde phase. Avez-vous déjà repeint une pièce ? On passe une première couche puis une deuxième avant d’attaquer les finitions. La première couche n’est pas parfaite mais elle couvre l’ensemble de la surface à peindre. Ainsi, durant toute l’année, il faut s’efforcer de bien comprendre l’ensemble, de ne pas laisser de zones d’ombres, de bien saisir ce qu’on attend de vous. Par contre, il ne sert à rien dans un premier temps de chercher à tout comprendre jusque dans les moindres détails. Il faut accepter parfois de comprendre partiellement. Les choses peuvent se mettre en place progressivement et il est bon parfois de revenir sur un point qui a posé problème un peu plus tard. Comme en peinture : la première couche a parfois des zones moins blanches que d’autres, mais on verra ça plus tard.

Que faut-il travailler dans la première phase ?

Les connaissances et savoir-faire exigibles du programmes. On les trouve dans les premières parties des manuels ou directement dans le programme lui-même : à télécharger sur le site du ministère de l’éducation nationale.

Ce qui va nous intéresser plus particulièrement est dans les tableaux que propose ce programme :

extrait programme physique-chimie

La dernière colonne expose ce sur quoi vous allez être interrogé pour obtenir le bac. Ce sont ces points qui doivent être travaillés tout au long de l’année. A l’issu de chaque cours, il est bon de voir quels sont les points que votre prof a abordé et de remplir des fiches explicitant ces points. Par exemple, ci-dessus on lit « définir une onde mécanique et sa célérité ». Dès que vous repérez dans le cours la définition d’une onde mécanique, recopiez-là sur une fiche « Ondes mécaniques progressives ».

Ainsi, à la fin de l’année, vous vous retrouverez à la tête d’une collection de fiches présentant tout ce que vous devez savoir pour réussir votre épreuve de bac. Vous serez donc familiarisé avec toutes ces notions et les connaitrez probablement déjà sur le bout des doigts puisque ces notions auront été travaillées lors de la création de la fiche, lors de la préparation des devoirs et lors du (des) bac(s) blanc(s).

Je vous déconseille d’acheter des fiches toutes faîtes comme on en trouve parfois dans le commerce : la création de la fiche fait partie du processus d’apprentissage. N’hésitez pas à utiliser des codes de couleurs, à varier la typo pour distinguer les titres du contenu à retenir.