Métaux plus léger que l'air?

[invite2d5bd337]

Voilà, aujourd'hui au cours de physique on parlaient des forces, inertie, etc... mais il y avait un exemple avec une plume qui m'a trituré les ménages.
Donc voilà, si on lâche une plume elle tombe, d'après mon professeur elle subit 2 forces, son poids et le frottement de l'air, donc s'annulent car garde la même vitesse lors de sa chute. Mais je me suis dit si ça s'annulent sa devrait rester sur place non? Mais après disons que c'est parce que la plume est quand même plus lourde que la force de frottement, donc il tombe. Mais je voudrais savoir alors si on prenais du Bore, Lithium ou Béryllium (car dans le TP il sont plus léger que les gaz composant l'air qui nous entoure) ils volerais?! Car si il sont plus léger que l'air donc sa vole non? comme l'hélium!

Je sais que je me pose des questions bizarres des fois mais fallait que sa sorte.

Merci d'avance
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[RuBisCO]

Bonjour, Vassili95, et bienvenue sur Futurascience,
On commence par te rappeler l'énoncé de la première loi de Newton : dans un référentiel galiléen, si la somme des forces extérieurs s'exerçant sur un système est nulle, alors il est immobile ou décrit un mouvement rectiligne uniforme. Donc comme ta plume décrit un mouvement rectiligne uniforme (donc vitesse constante), on a :

Les forces qui s'exerce sur cette plume (poids , frottements de l'air et poussée d'Archimède pour les principales) s'annulent.

Pour la seconde chose, il y a peu de chance de trouver un tel solide : la densité d'atome est plus élevée dans un solide que dans un liquide. Quelques exceptions : on peut faire flotter une barquette en aluminium sur de l'hexafluorure de soufre SF₆)

Bonne soirée

Note : peut-être est-ce mieux de déplacer cette discussion en physique ? Je suis sur qu'il s'en donneront à coeur de joie.

[Lopgor]

H2O est plus légér que O2 et pourtant l'eau reste dans les océans...

L'air est gazeux = Molécules O2 et N2 s'éparpillent dans la totalté du volume disponible

Métaux = Molécules emprisoné dans un système cristaline solide

La densité d'un molécule sous forme solide est supérieur à la densité de cet molécule à l'état gazeux. Thérmodynamique...

Ensuite il faut savoir que atomes de métaux ne se lien pas entre eux comme peut le faire L'Oxygène ou l'Azote. On retrouve le plus souvent les métaux lié à l'oxygène ainsi qu'au Silicium sous des formes très diverses.

Liasons Ionique vs covalantes...

[f6bes]

Voilà, aujourd'hui au cours de physique on parlaient des forces, inertie, etc... mais il y avait un exemple avec une plume qui m'a trituré les ménages.
Donc voilà, si on lâche une plume elle tombe, d'après mon professeur elle subit 2 forces, son poids et le frottement de l'air, donc s'annulent car garde la même vitesse lors de sa chute. Mais je me suis dit si ça s'annulent sa devrait rester sur place non? Mais après disons que c'est parce que la plume est quand même plus lourde que la force de frottement, donc il tombe. Mais je voudrais savoir alors si on prenais du Bore, Lithium ou Béryllium (car dans le TP il sont plus léger que les gaz composant l'air qui nous entoure) ils volerais?! Car si il sont plus léger que l'air donc sa vole non? comme l'hélium!

Je sais que je me pose des questions bizarres des fois mais fallait que sa sorte.

Merci d'avance

BONSOIR à toi,

Faut comparer la DENSITE de l'air à celle de l'objet . C'est tout.
Donc si les densités sont égales ça reste entre deux " eaux".
Si densité supérieure à l'air ...ça tombe et plus ou moins ralenti par les frottements ...mais ça tombe de toute façon!
Si densité inférieure à l'air...ça s'éléve...jusqu'à rencontrer la meme densité que l'air ..en altitude.
La densité de l'air est ....variable ...entre le sol....et plus haut !!
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2d5bd337]

Merci beaucoup pour toutes vos réponses!

[RuBisCO]

Tiens, regarde cette petite démonstration de "métaux volant" : http://www.youtube.com/watch?v=hbIXWe9IZgo

[invite2d5bd337]

RuBisCO, merci pour la video mais je ne comprends pas pourquoi l'aluminium pourrais voler sur du SF6 alors que sur l'air non? C'est parce que le SF6 à une densité plus élevé que l'air? Et si l'aluminium peut voler au-dessus alors tout les solides plus léger que lui aussi?

[RuBisCO]

La densité de l'hexafluorure de soufre par rapport à l'air est de 6.16.
De plus, ma forme de l'aluminium est importante : un bateau flotte alors que le même bloc de métal compacté coule. La forme en barque fait en sorte que la partie immergée dans le liquide (ici le gaz SF₆) occupe un plus grand volume pour une même masse, donc une densité plus faible.

[invite2d5bd337]

Merci pour ta réponse

[chatelot16]

un bout d'acier ne flote pas dans l'eau , mais un bateau en acier flotte tres bien

pour l'aluminium et l'hexafluorure de soufre idem

il y a un metal plus leger que l'air : l'hydrogene ... enfin la facon de classer l'hydrogene comme metal ne fait pas l'unanimité ...

[RuBisCO]

C'est vrai que l'hydrogène cristallise et est un corps conducteur, mais comme sur Terre il n'est pas sous cette forme, ça fait un peu débat.

[invite2d5bd337]

Et un métal en forme de bateau (ou autre) volant dans l'air, Ce serai de la SF alors? On ne pourrai pas avec les nanotechnologies de maintenant? (pour faire une fine couche par exemple)
(Je me souvient plus très bien (je me trompe surement) j'avais vu une vidéo sur un petit disque comme une pièce flottait au dessus de l'azote liquide. Ce que je veux dire par là c'est que des solides peuvent flotter d'autres manières que l'Al et le SF6.)

[RuBisCO]

Ce que tu as vu, c'est un supraconducteur qui est refroidi pour obtenir cet effet (comme YBa₂Cu₃O₇ à 92K, l'azote liquide est à 77 K). Lorsque un matériau est refroidi en dessous de sa température critique et placé dans un champ magnétique, il se produit l'effet Meissner : il flotte car il exclut totalement le champ magnétique.
Vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=nWTSz...eature=related

[invite2d5bd337]

Et pour le métal volant dans l'air sans rien c'est de la fiction? (je sais que je pose beaucoup de questions idiotes, désolé)

[RuBisCO]

Non, c'est pas des questions stupides (si tu le deviens moins )
Je pense qu'on peut le considérer comme impossible. Il faut obligatoirement une force pour compenser la pesanteur : augmenter l'intensité de ou de , ajouter une autre force , presque rien n'échappe à la mécanique de Newton (même si elle ne marche qu'à petite échelle)

[invite2d5bd337]

Et si on y ajoutai un peu d'Hélium (je pense que sa reviens à un dirigeable non?)

[Gramon]

en effet rien ne t'empèche de mettre une couche de métal sur un dirigeable.

[RuBisCO]

Dans ce cas, tu agis sur : tu diminues et tu augmentes .

[f6bes]

Et si on y ajoutai un peu d'Hélium (je pense que sa reviens à un dirigeable non?)

Bjr à toi,
C'est TOUJOURS la densité qui fait que etc...ect...

Si tu rajoutes "un peu d'hélium" pour une MEME volume....tu rajoutes....du poids à ce meme volume.

Donc ça "coule" d'autant plus vite !!

Faut comparer pour un MEME volume , les poids de ces voluimes. Ca s'appele ......densité.

A+

[vincent66]

Si l'on arrivait à faire une saucisse (enveloppe de dirigeable) en un mince film d'aluminium et qu'on y fesait le vide presque absolu ça volerait très probablement mais ça c'est pas de la sf, c'est du délire..!

[chatelot16]

si tu fait le vide dans une mince enveloppe d'aluminium ta mince enveloppe se fait ecrabouiller par la pression atmospherique !

si l'enveloppe est assez solide pour resister a la pression atmospherique , elle est largement plus lourde que le volume d'air ... donc ca ne vole pas

c'est pas pour rien que la seule facon de faire est de remplir de gaz plus leger que l'air ... et pourquoi pas metal gazeux comme l'hydrogene

[DomiM]

ET une envelloppe en composite léger optimisé pour y faire le vide peut elle contenir un vide assez poussé pour flotter dans l'air ?

[invite2d5bd337]

Imaginons une fine couche de lithium, ça volerais? (de la taille de quelques atomes)

[invite2d5bd337]

Une autre question : Quel est la différence entre la liaison métalique et la liaison des atomes dans un gaz?
Ce serait possible d'avoir un solide ayant les propriétés d'un gaz tout en restant dur? Si c'était possible, ça volerais?

[RuBisCO]

Bonsoir,
Je vais commencer par ta dernière question. Dans un gaz, les molécules ne sont pas reliées entre elle car elles ont trop d'énergie pour cela.
Les différentes liaisons chimiques sont :
- la liaison de covalence : chaque atome met en commun un ou plusieurs électrons et produit une attiraction naturelle entre les deux atomes ainsi liés.
- la liaison ionique : on la trouve dans les solides ioniques comme le chlorure de sodium NaCl : les ions sont chargés et les charges opposées s'attirent, donc cations et anions s'attirent mutuellement (le solide ionique est lui aussi neutre dans sa globalité.
- la liaison métallique : elle n'existe comme dans un solide. Les électrons libres du métal sont mis en commun entre tous les atomes du métal qui sont chargés pour le coup positivement car ils ont moins d'électrons (ce sont des cations). Ces électrons forment une sorte de mer qui enveloppe les cations. Les charges ne sont pas statiques, contrairement aux charges dans les cristaux ioniques, mais l'ensemble est toujours neutre.
Donc ces liaisons jouent directement et sont relativement fortes pour la majorité.

La solidité d'un solide vient de quoi ? Que ces molécules sont proches et forme un tissu compact et organisé (le verre n'est ainsi pas un solide, car sa structure est désorganisée, c'est un liquide).
Le gaz, c'est le contraire : les molécules sont éloignées et pas du tout organisée. Des gaz froids peuvent présenter une organisation, mais il manque toujours la compacité : si on approche trop, ça devient un liquide puis un solide. Donc c'est problématique, un gaz solide.

[RuBisCO]

Et question suivante ,
Alors, voyons le volume molaire du lithium est 13,02.10^-6 m³·mol^-1.
Second point, la masse molaire du lithium est de 6.941 g.mol^-1.
Donc on trouve comme masse volumique (pour quelques atomes seulement)

Le volume molaire de l'air 2,4.10^-2 m³·mol^-1 à 20 °C sous une atmosphère de 1013 hPa. Donc ça coule, désolé.

[invite2d5bd337]

Merci beaucoup de vous dérangez pour moi
Je croit que définitivement on ne trouvera pas de métaux volant! Peut être sur une autre planète qui sait?!

[RuBisCO]

Alors bonne chance