Questions to the experts

Je viens de découvrir votre site et je le trouve très intéressant, notamment la rubrique questions/réponses.
Cependant la réponse de M. Jean Matricon me paraît incorrecte.

Il s'agit d'expliquer pourquoi la feuille reste collée au verre rempli d'eau lorsqu'on le retourne.
Si la différence de pression est bien celle donnée par M. Matricon: plusieurs centaines de hPa (1000 hPa - quelques dizaines d'hPa), la force nécessaire pour enlever le papier devrait être énorme. Hors il n'en est rien.
D'autre part, l'expérience marche même quand il y a de l'air dans le verre. Mais la différence de pression est alors être égale au poids de l'eau : le papier devrait tomber.
D'autres phénomènes interviennent donc :

- Pour expliquer pourquoi la force nécessaire pour décoller le papier est faible : de l'air est toujours présent dans le verre, même quand on fait attention à le remplir à ras bord parce que le papier en contient.
D'autre part le papier est mouillé au bord du verre : une partie de la pression extérieure s'applique donc peut-être directement au liquide.

- Pour expliquer que l'expérience marche quand il y a de l'air dans le verre: la capillarité et le fait que le papier se déforme légèrement (se bombe) crée une légère dépression dans le volume d'air emprisonné dans le verre.
Avec une plaque rigide, l'expérience marche aussi, on observe alors que la plaque se décolle du verre légèrement: la pression extérieure s'exerce alors en partie directement sur l'eau.

Qu'en pensez-vous?

- Je n'ai jamais prétendu que les seules forces en présence étaient la pression atmosphérique/la pression de la colonne d'eau, car il est évident que de l'air est dissous dans l'eau et que dès que la pression diminue un peu, il y a dégazage et donc rétablissement d'une pression très voisine de la pression atmosphérique, d'où la faible force qu'il faut fournir pour enlever la feuille, laquelle a même souvent le mauvais goût de tomber spontanément. Je pense néanmoins que si on faisait une "expérience de pensée" où on commencerait par faire le vide dans le verre fermé par une feuille totalement rigide et qu'on introduise ensuite de l'eau dégazée, la plaque resterait collée au verre avec une force de plusieurs centaines de N.
En revanche, je rejette l'explication du bord mouillé du papier, qui suppose un contact imparfait entre verre et papier, l'expérience montrant que dès qu'il y a une petite fuite, la feuille tombe.

- Je conteste vivement la seconde partie. Seule la déformation du papier, qui créé la dépression, permet à la feuille de tenir. Je n'ai jamais réussi à faire tenir une feuille rigide, qui pourtant tient lorsque le verre est plein, dès qu'il y a même un tout petit peu d'air dans le verre.

Pour comprendre ce curieux phénomène, il suffit de faire le bilan des pressions qui s'exercent sur la feuille de papier. D'un côté, celle d'une colonne d'eau de quelques centimètres de hauteur (la hauteur du verre), soit environ une dizaine d'hpa, de l'autre la pression atmosphérique, soit 1 000 hpa. La feuille de papier n'a pas le choix, elle se "colle" contre l'eau et la maintient dans le verre.