Expérience: Au soleil, on s’éclate!

17 juin 2022 - Yannick Bergeron, chimiste

Comment faire éclater un ballon de fête sans le toucher ? Avec une loupe lors d’une journée d’été ensoleillée.

Ce qu’il te faut : 

• Une bouteille en plastique de 2 litres
• Du colorant alimentaire
• De l’eau
• Une loupe
• Quelques ballons de fête
• Un grand bol
• Du soleil !Cette expérience est plutôt éclaboussante! Réalise-la à l’extérieur.

Étapes:

1. Remplis la bouteille d’eau. Verse quelques gouttes de colorant alimentaire dans un ballon de fête.

2. Fixe l’ouverture du ballon par-dessus le goulot de la bouteille.

3. Retourne la bouteille. Tiens bien le ballon autour du goulot pour l’empêcher de tomber. Vide toute l’eau de la bouteille dans le ballon en écrasant bien la bouteille avec ta main  libre. Demande de l’aide au besoin.

4. Enlève le ballon et fais un nœud à l’ouverture. Dépose-le dans un grand.

5. Prends la loupe. Expose-la directement au soleil au-dessus du ballon. À quelle distance du ballon? Celle qui fait apparaître un petit rond lumineux net sur celui-ci.

6. Attends quelques secondes… Pan! Le ballon éclate. Toute l’eau se retrouve dans le bol.

Pour une variante un peu plus «humide», refais l’expérience sans bol. Dégât garanti !

Que se passe-t-il?

La loupe est constituée d’un disque de verre bombé des deux côtés. C’est ce qu’on appelle une lentille. Quand des rayons lumineux du soleil ou d’une ampoule traversent une lentille, celle-ci change la trajectoire de ces rayons. Cette déviation est appelée réfraction. Elle est provoquée par deux choses:

1) l’entrée des rayons dans le verre, puis leur sortie dans l’air;

2) la forme bombée de la lentille.

On dit que la lentille de la loupe est convergente, car elle force les rayons lumineux à converger vers une petite zone bien précise, appelée foyer de la loupe. Le foyer contient l’énergie de tous les rayons déviés. La température peut y atteindre 1 500 °C!

La paroi du ballon se situe au foyer de la loupe quand le point lumineux est petit, rond et bien net, comme sur le schéma. Le latex* n’a aucune chance! La chaleur le fait fondre et perce un trou. La pression de l’eau sur le latex agrandit le trou, ce qui provoque une déchirure brutale du ballon. Résultat: une explosion rafraîchissante!

*Matériau avec lequel on fabrique les ballons de fête.