Question n°50 : Solide ou liquide ?


Question n°50 : Solide ou liquide ?

Certains liquides ont l’étrange propriété de devenir pratiquement solides lorsqu’on leur applique une pression (ciment, maïzena) d’autres substances à l’apparence très solide se fluidifient lorsqu’elles subissent une contrainte (sables mouvants). Ces changements physiques n’ont rien à voir avec les changements d’états tels que la fusion ou la cristallisation. Des actions mécaniques modifient leur viscosité.

Une première expérience peut être faite avec un mélange à volume égal d’eau et de maïzena. On peut en faire une boule dans la main, mais dès que l’on n’exerce plus de pression, la pâte coule entre les doigts ! Si l’on frappe avec une louche ou un maillet la pâte résiste comme un solide ! Le même phénomène est observé avec le ciment. On peut marcher dans l’auge pleine alors que son contenu coule si on l’incline. La maïzena est constituée de longues molécules qui s’enchevêtrent et permettent d’acquérir une structure approchant celle d’un solide mais peuvent aussi se démêler pour couler...A l’image du plat de spaghettis...

A l’opposé d’autres substances sont moins visqueuses lorsqu’on leur applique une contrainte (certaines peintures, pommades, la crème Mont-blanc et surtout les fameux sables mouvants). On les rencontre dans les sols sablonneux saturés en eau remontant du sous-sol. Leur surface apparaît solide, mais la pression exercée par les pas fait chuter la viscosité provoquant une sorte de liquéfaction. Plus on s’agite et plus on s’enfonce ! Dès que l’on cesse de bouger le sable se solidifie. Contrairement à ce l’on voit dans certains films, la personne n’est jamais complètement engloutie car la poussée d’Archimède qui serait environ égale à deux fois son poids, fait que la moitié du corps reste émergé. Le même phénomène intervient pour les châteaux de sables (voir article du 21 août). Il ne faut pas une grosse perturbation pour détruire le château à structure « solide » et provoquer une mini avalanche...Tient ne pourrait-on pas interpréter par analogie les avalanches en montagne ou dans les dunes des sables ?

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