Une bulle de savon en forme de dent. Un l&eacute;ger souffle d'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] vient de la droite et d&eacute;forme la fine pellicule iris&eacute;e. &copy; Fabian Oefner

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Une bulle de savon en forme de dent

Le terme « air » désigne le fluide gazeux parfait, incolore, inodore et invisible qui constitue l’atmosphère terrestre. On l'associe plus généralement à la troposphère, la couche de l’atmosphère de la Terre la plus proche de la surface du globe. En contact direct avec cette dernière, l’air est donc sensible à l’évaporation des océans, à la photosynthèse ou encore aux activités humaines.
Composition de l'air
L’air est un mélange de différents corps purs dans leur état gazeux. La composition de l'air sec est la suivante :
78 % de diazote ;21 % de dioxygène ;environ 1 % d’argon ;des traces de néon, de krypton, de xénon et d’hélium.
Ces proportions — même si la concentration de l’air diminue avec l’altitude — sont identiques quel que soit le lieu et jusqu’à une altitude de 100 kilomètres. Au-delà, il n’y a pas quasiment plus d’air.
L’air contient également de la vapeur d’eau dans des concentrations qui peuvent beaucoup varier, aussi bien dans le temps que dans l’espace. Ainsi, dans un air froid, le volume de vapeur d’eau dans l’air ne dépasse pas les 0,6 %. En revanche, dans un air chaud, il peut monter jusqu’à plus de 4 %.
Certaines activités humaines affectent la composition de l’atmosphère. En France, la qualité de l’air est désormais surveillée. En fonction des prévisions météo, des pics de pollution peuvent être prévus sur des zones assez précises. © SD-Pictures, Pixabay, DP
Pollution de l’air
La pollution atmosphérique est susceptible de modifier la composition de l’air et d’y ajouter ou d’y supprimer de l’ozone, du méthane ou encore du dioxyde de carbone, par exemple. Les proportions de ces gaz aussi peuvent varier avec l’altitude. Ainsi, l’ozone se concentre entre 20 et 40 kilomètres d’altitude, dans la couche d’ozone.
L’air véhicule aussi des aérosols, des particules solides ou liquides formées par des phénomènes naturels — comme les éruptions volcaniques ou la dispersion du pollen — ou par des activités industrielles. La concentration des aérosols est bien sûr variable.
Mouvements de l’air
L’air est aminé de mouvements incessants provoqués par des différences de température et de pression. En effet, la température de l’air, par exemple, décroît, dans la troposphère, de quelque 6 °C par kilomètre d’altitude. De quoi créer des mouvements de convection rapide. Les mouvements de l’air se ressentent notamment lorsque le vent souffle.

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Le souffle d'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] fait &eacute;clater la bulle de savon. La [popupdefinition id=11095]photographie[/popupdefinition] ultrarapide a saisi l'instant. En fait, il a fallu recommencer des centaines de fois pour obtenir cette image... &copy; Fabian Oefner

Bulle de savon irisée au bord de l'explosion

La photographie est la technique permettant de fixer des images grâce à la lumière. Ce terme désigne également l'image obtenue par un tel procédé et la branche des arts graphiques lui étant dédiée.

Inventée en 1826 par Joseph Niépce


Ce procédé se base sur deux types de connaissances : l'optique, permettant de capter et de livrer une image en un point précis, et la chimie, servant à fixer l'image obtenue sur une surface. Les premières avancées d'optique sont lointaines et débutent sous Aristote qui crée déjà des images inversées à partir d'un trou dans le mur d'une chambre noire. Les alchimistes découvrent, au XVIe siècle, que le chlorure d'argent noircit à la lumière du soleil.
Plusieurs expériences sont lancées : en 1780, Jacques Charles arrive fugitivement à fixer une silhouette sur du papier imbibé de chlorure d'argent, Thomas Wedgwood, en 1802, utilise du nitrate d'argent, John Herschel, en 1819, opte pour l'hyposulfite de sodium, futur fixateur. En 1826, Joseph Niépce, lithographe français, a l'idée d'associer les trois procédés afin de fixer l'image sur des plaques d'étain qu'il prend soin de recouvrir de bitume de Judée, durcissant à la lumière. Il tire la première épreuve positive réclamant à son auteur un temps d'exposition de huit heures. La première photographie prise par Joseph Niépce est une représentation d'une aile de sa propriété de Saint-Loup-de-Varennes.

Évolution de la photographie
Son inventeur décède en 1833, mais Louis Daguerre poursuit les travaux et découvre le développement de l'image latente qui permet notamment de réduire le temps de pose. La photographie ne cesse ensuite d'évoluer avec les inventions du négatif, de l'image souple, de la couleur, du film et des photographies instantanées, en relief, photos numériques, de synthèse et astronomiques.

Impact culturel et sociétal de la photographie
Depuis son invention, la photographie a profondément impacté la société en documentant de manière fidèle et rapide les événements historiques, les catastrophes naturelles, les figures politiques et les événements familiaux. Elle a transformé la manière dont nous percevons le monde, mais aussi la façon dont l'histoire est enregistrée et transmise aux générations futures. De plus, elle joue un rôle crucial dans les médias, l'éducation, et même la justice, en apportant une preuve visuelle qui peut appuyer ou infirmer des témoignages oraux.

Techniques et matériel modernes
Avec l'avènement du numérique, les techniques photographiques se sont simplifiées et démocratisées. Les appareils photo modernes, incluant les smartphones, permettent à presque tout le monde de capturer des images de haute qualité. En outre, le développement du logiciel de retouche photo a ouvert la voie à une créativité sans précédent, permettant aux photographes de modifier et d'améliorer leurs photos après la prise de vue.

Photographie dans l'éducation et la science
La photographie est également un outil pédagogique efficace, utilisé dans de nombreuses disciplines scientifiques pour étudier des phénomènes difficiles à observer autrement. En biologie, par exemple, elle permet de documenter les étapes de différents processus biologiques, tandis qu'en astronomie, elle est essentielle pour étudier les corps célestes et les phénomènes cosmiques distants.

Photographie

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Pour obtenir ce clich&eacute; d'une bulle en train d'exploser, Fabian Oefner envoie un jet d'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] sur elle et d&eacute;clenche au bon moment, en une rafale tr&egrave;s rapide. Avec de la chance, l'enveloppe explose au moment o&ugrave; l'[popupdefinition id=10801]obturateur[/popupdefinition] est ouvert. &copy; Fabian Oefner

Explosion d'une bulle de savon

L'obturateur est, selon son sens premier, un élément servant à boucher hermétiquement un trou. Selon les domaines, l'obturateur n'a pas la même utilité. 
L'obturateur en photographie
Ainsi, en photographie, l'obturateur est un dispositif technique qui permet de gérer l'exposition à la lumière en la laissant entrer sur le film durant un temps bien précis.
L'obturateur dans le bâtiment
Plus généralement, dans le monde du bâtiment, l'obturateur sert à maîtriser n'importe quel écoulement de fluides, comme les eaux usées ou les eaux pluviales. Dans ces cas précis, l'obturateur se présente sous forme de clapet qui s'ouvre ou se ferme selon le débit des fluides qui s'écoulent. Il régule ainsi le bon fonctionnement des eaux, afin d'éviter les problèmes d'humidité dans les habitations.
L'obturateur dans la production de pétrôle
Dans le domaine de la production de pétrole, l'obturateur désigne un ensemble de vannes disposées sur un puits de forage, afin de maîtriser toute éruption éventuelle de pétrole.

Obturateur

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D&eacute;form&eacute;e par les [popupdefinition id=999]turbulences[/popupdefinition] de l'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition], la bulle de savon s'est largement ouverte devant l'objectif de Fabian Oefner, offrant cette curieuse image, qui n'a exist&eacute; que durant une fraction de seconde. Pour l'artiste, cette photo &eacute;voque le c&eacute;l&egrave;bre tableau Le cri du peintre norv&eacute;gien Edvard Munch. &copy; Fabian Oefner

Déchirement d'une bulle de savon

Méca. Mode d'écoulement d'un fluide dans lequel se superpose au mouvement moyen un mouvement d'agitation aléatoire. La turbulence se caractérise par l'existence de transferts de matière s'effectuant dans des directions différentes de la direction moyenne d'écoulement (diffusion).
Dans un écoulement turbulent, la vitesse à un instant donné peut varier, de façon importante et imprévisible, pour des points rapprochés. La turbulence est un phénomène lié à la viscosité, dont l'étude, très complexe, fait intervenir des concepts et méthodes issus de la physique statistique (cf. libre parcours moyen) ou des systèmes dynamiques. 
Météo. La turbulence se manifeste dans l'atmosphère, en particulier dans le phénomène du vent. Son existence participe à la difficulté d'effectuer des prévisions météorologiques au-delà de cinq jours. 
Astro. Phénomène affectant la qualité de l'image obtenue avec un instrument d'obervation visuelle ou photographique. Dû principalement à des phénomènes thermiques (ondes de chaleur) ou dynamiques (mouvements de poussières) se produisant dans l'atmosphère.
lien sur la turbulence.

Turbulence

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Un [popupdefinition id=14469]champignon[/popupdefinition] volant ? Une cellule vivante en train de se diviser ? Une [popupdefinition id=9553]m&eacute;duse[/popupdefinition] abyssale ? &copy; Fabian Oefner

La bulle de savon mystère - Photos Futura

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Champignon

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Méduse

La bulle de savon mystère

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Malmen&eacute;es par l'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] turbulent, des bulles iris&eacute;es dessinent pour nous, l'espace d'un instant, une sc&egrave;ne &eacute;trange, propre &agrave; nourrir notre imagination. &copy; Fabian Oefner

Bulles de savons malmenées par l'air turbulent

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Fin du monde... Toute l'enveloppe de la bulle, d&eacute;chir&eacute;e, se fragmente en gouttelettes qui se dispersent dans l'espace. &copy; Fabian Oefner

Bulle de savon se fragmentant en gouttelettes

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Bulles de savon

Fabian Oefner

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Le terme iridescence s’applique à un phénomène optique généré par la structure même de l’objet regardé. En fonction de l’angle sous lequel on considère l’objet en question ou de l’intensité de l’éclairage, celui-ci apparaît dans des couleurs différentes. Ainsi, l’autre terme qui désigne ce phénomène : goniochromisme, semble-t-il peut-être plus parlant. En effet, il nous vient du grec gonio qui signifie angle et chroma, couleur.
L’iridescence est un phénomène qui peut s’observer dans la nature. Il peut également être produit artificiellement. Il permet d’afficher des couleurs éclatantes tout en se passant de pigments.
L’iridescence donne aux ailes du papillon morpho qui vit dans les forêts tropicales, une couleur bleu métallique. © Garoche, Pixabey, CC0 Creative Commons
Principe et exemples de l’iridescence
Les objets qui provoquent une iridescence sont composés de microstructures. C’est notamment le cas des bulles de savon, des diamants ou des CD ou encore des élytres de certains scarabées, des ailes de certains papillons ou des coquillages nacrés.
L’agencement complexe de ces microstructures permet de renvoyer la lumière avec une longueur d’onde différente pour chaque direction. La carapace d’un scarabée, par exemple, se compose de couches empilées d’écailles transparentes. Positions et épaisseurs particulières font que les longueurs d’onde de la lumière blanche issue du Soleil interfèrent de manière différente. Ainsi, en fonction de l’angle de vue, la longueur d’onde — et donc la couleur — qui est renvoyée à l’observateur, change.

Iridescence

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à une trajectoire. Cette dernière donne l’ensemble des positions que prend le point au cours du temps. Notez que selon le référentiel choisi, le mouvement n’est pas le même. Un point en mouvement dans un référentiel peut même se retrouver au repos dans un autre. C’est le cas, par exemple d’un avion que l’on ravitaille en vol. Ce dernier est immobile dans le référentiel du ravitailleur, mais en mouvement dans celui du sol.Ainsi le référentiel terrestre – rattaché au sol – permet d’étudier le mouvement d’objets se déplaçant à la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique – centré sur la Terre et dirigé selon des étoiles fixes - est utilisé pour décrire des objets en mouvement autour de la Terre. Et le référentiel héliocentrique – centré sur le Soleil et dirigé selon des étoiles fixes – sert à décrire les mouvements d’objets se déplaçant autour du Soleil.Lorsque la trajectoire est courbe sans être circulaire – comme celle d’un ballon qui rebondit -, on parle de mouvement curviligne. © sharpshutter22, FotoliaDifférents types de mouvementsEn fonction de la vitesse et de la trajectoire, il existe plusieurs types de mouvement. On parle par exemple de mouvement rectiligne uniforme accéléré lorsque la trajectoire correspond à une droite et que la vitesse augmente au fil du temps. Le mouvement est circulaire ralenti – ou encore décéléré – lorsque la trajectoire est représentée par un cercle et que la vitesse diminue avec le temps. Le mouvement est par ailleurs qualifié d’uniforme lorsque la vitesse reste constante.On distingue aussi les mouvements de rotation des mouvements rectilignes. En effet, un corps est dit en rotation si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle centré sur un axe de rotation. Ainsi un mouvement hélicoïdal correspond-il à la combinaison d’un mouvement rectiligne et d’un mouvement de rotation.Enfin, il existe des mouvements plus aléatoires, comme le mouvement brownien. C’est ainsi que l’on nomme le mouvement adopté par une grosse particule au milieu de petites particules avec lesquelles elle entre en collision dans un fluide.

Mouvement

Internet est un réseau informatique mondial qui permet à ses utilisateurs, appelés internautes de communiquer entre eux à l’échelle de la planète à un prix dérisoire puisqu’il suffit d’un simple accès. Quelque 53 % de la population mondiale utilise les réseaux sociaux et 59,5 millions des Français sont connectés à Internet. Il s’agit d’une révolution technologique comparable à l’imprimerie inventée par Gutenberg. Internet est un réseau informatique mondial qui rassemble au moins 4,2 milliards d'internautes, soit 55 % de la population mondiale.

 !function (e, t) { var c, a; (c = t.createElement("script")).src = "https://podcasts.voxeus.com/v3/embed/7a9619493367d31bfbe3e91f5b11abf48ab33f5d.js", c.async = 1, (a = t.getElementsByTagName("script")[0]).parentNode.insertBefore(c, a) }(0, document); 
Malgré son immense succès, Internet n'est pas immun aux menaces. En voici 5 qui pèsent au-dessus de sa tête en 2024. © Futura

Une révolution des moyens de communication 

Le world wide web (abrégé en Web), il s’agit d’un système hypertexte qui permet de consulter des textes, des images et des vidéos accessibles sur des sites. Il existe des systèmes moins visibles comme le darknet qui est anonyme.Le courrier électronique (ou e-mail), en dehors des pourriels, 293 milliards de mails ont circulé dans le monde en 2019 dont 1,4 milliard en France.La téléconférence et le télétravail qui se sont nettement développés sous l’effet de la pandémie de Covid-19.Le podcasting ou audio à la demande.Le partage de fichiers en pair à pair (peer-to-peer, en anglais).Le streaming ou diffusion en continu.
 

Internet permet l'envoi de courriers électroniques, la navigation sur des sites et l'échange de fichiers, de vidéos... sur ordinateur, tablette et sur mobile. © William Iven, Pixabay

Un bouleversement de l’économie mondiale et une question politique

Allié à l’intelligence numérique et à la mondialisation, Internet a transformé l’économie mondiale.

Essor de l'e-commerce (ou commerce en ligne).Création de nouveaux métiers : rédacteur web, community manager, chef de projet digital.Développement du e-learning qui métamorphose l’enseignement et la transmission de connaissances.Spécialisation accrue de certains métiers (traducteur).

Internet sert d’outils de mobilisation et de promotion des idées à tout le spectre politique, de l’extrême gauche à l’extrême droite. Des pétitions sont régulièrement diffusées par le biais de change.org. Certains États comme la Chine s’efforcent de censurer Internet.

Comment a été créé Internet ? 

Internet est né de la guerre froide. C’est une invention américaine.

Né en 1969, Arpanet signifie Advanced Research Projects Agency Network. Il s’agit du premier réseau à transfert de paquets de données. Il est réalisé par la Darpa, Defense Advanced Research Projects Agency, agence du Département de la Défense des États-Unis. Trois ans plus tard, en 1972, Raymond Tomlinson met au point le premier courrier électronique.

C’est au tout début des années 1990 qu’apparaît le Web afin de promouvoir les échanges entre les chercheurs. Au cours de la décennie apparaissent Amazon, Yahoo, eBay, Netscape, Google, AOL. En 2004 est créé Facebook. Le monde entre dans l’ère des GAFA (Google, Apple, Facebook, Amazon).

En septembre 2014, on compte plus d’un milliard de sites en ligne et près de trois milliards d'internautes. Aujourd’hui, sur une population mondiale de 7,83 milliards d’habitants on compte :

5,22 milliards de mobinautes (66,6 % de la population mondiale) ;4,66 milliards le nombre de personnes connectées ;4,20 milliards de personnes qui utilisent les médias sociaux.

Comment fonctionne Internet ? 

Internet fonctionne en réseaux en relation avec des fournisseurs d'accès. Les moyens de communication sont variés mais des inégalités subsistent.

Les moyens de communication électronique sont multiples : ils peuvent être filaires comme la fibre optique, le réseau téléphonique, l’ADSL, ou sans fil à l’exemple du WiMax, du satellite, de la 1G, 2G, 3G, 3G+, 4G, 4G+ voire la 5G. Un ordinateur personnel, une tablette numérique ou un smartphone permettent d’y avoir accès.

La fracture numérique : les populations les plus pauvres de la planète, voire des pays riches souffrent parfois d’illettrisme électronique ou d’illectronisme. En France, l’État a lancé un plan de développement du très haut débit à l’échelle du territoire. 

Quelles sont les différences entre Internet et le Web ?

 

Internet et le Web sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils désignent en réalité des concepts différents. Internet est un réseau mondial interconnecté d'ordinateurs, de serveurs et de dispositifs qui permettent le transfert de données à travers des protocoles de communication standardisés. En revanche, le Web, abréviation de World Wide Web, est un système d'information sur Internet qui permet l'accès à des ressources telles que des pages web, des images et des vidéos à travers des navigateurs web. Contrairement à Internet, qui est l'infrastructure physique, le Web est une application spécifique qui utilise Internet comme son support.

Par ailleurs, l'architecture des pages crée une impression de complexité semblable à une toile d'araignée, d'où le terme "web", qui signifie toile en anglais. Cette métaphore symbolise les liens entre les sites, où chaque fil représente un chemin vers un autre site et chaque intersection représente un site en soi.

Internet

Une automobile est un véhicule terrestre disposant de roues et équipé d'un moteur embarqué qui le propulse.

- Inventée en 1886 par Carl Benz

Les origines de l'automobile
La toute première automobile : à vapeur
La première ébauche d'un véhicule mobile a lieu en 1796 lorsque le Français Joseph Cugnot plaça une machine à vapeur à l'arrière d'une charrette : le fardier. Plusieurs tentatives furent opérées dans les décennies suivantes, toutes se basant sur la machine à vapeur. Mais cette dernière empêchait tout véhicule de devenir réellement mobile, en raison de sa lourdeur, de sa faible vitesse et de son autonomie de quelques dizaines de minutes. Il fallut attendre le moteur à explosion en 1859 pour voir apparaître les premières automobiles.

Le développement de l'automobile moderne
L'ingénieur allemand Carl Benz est considéré comme l'inventeur de l'automobile moderne : il s'inspira du modèle de moteur mis au point par Nikolaus Otto pour créer son véhicule, équipé de trois roues et d'un moteur à explosion. Il dépose alors un brevet qui est validé le 29 janvier 1886. Carl Benz entreprend immédiatement la création d'une entreprise qui porte son nom et qui, en l'espace de 15 ans, devient leader mondial de ce secteur. À partir des années 1920, l'automobile se démocratise dans le monde entier, avec le développement des routes goudronnées et l'instauration du code de la route. Elle est composée d'un châssis roulant sur lequel est installé un groupe motopropulseur commandé par le conducteur à l'aide d'un volant et d'éventuelles pédales. Le moteur installé est un moteur à combustion interne ou un moteur électrique.

Aspects techniques et innovations
L'essor des accessoires tels que l'ABS et l'airbag lui ont permis de devenir plus sûre et de réduire le nombre de morts sur les routes. Les aspects techniques de l'automobile n'ont cessé d'évoluer, intégrant des matériaux plus légers et résistants, des technologies de connectivité avancées et des systèmes de navigation et de sécurité de plus en plus sophistiqués.

Innovations environnementales
Au fil des ans, l'impact environnemental des automobiles a de plus en plus préoccupé fabricants et consommateurs. Ceci a mené à l'introduction de voitures hybrides et électriques, qui utilisent des sources d'énergie alternatives pour réduire l'émission de polluants. Les innovations dans les batteries, telles que les batteries lithium-ion, ont également amélioré l'autonomie des véhicules électriques, les rendant plus viables pour une utilisation quotidienne.

Sécurité et réglementation
La sécurité automobile a également fait l'objet de nombreuses améliorations au cours du siècle dernier. Outre l'ABS et l'airbag, des dispositifs tels que les systèmes de contrôle de stabilité (ESC), les détecteurs de collision et les aides au stationnement sont désormais standard dans de nombreux modèles. De plus, les réglementations internationales ont imposé des normes de sécurité plus strictes pour les véhicules neufs, garantissant ainsi une protection accrue pour les conducteurs et les passagers.

Impact culturel et économique
L'automobile a également joué un rôle crucial dans la configuration des sociétés modernes. Elle a facilité la mobilité des personnes et des biens à une échelle jamais vue auparavant, contribuant ainsi à l'expansion des villes et au développement économique global. De plus, l'industrie automobile est l'un des secteurs économiques les plus significatifs au monde, créant des millions d'emplois et contribuant substantiellement aux économies nationales.

Automobile

Pour le physicien, le volume représente l'espace occupé par un corps, quel que soit son état, solide, liquide ou gazeux. Les solides et les liquides disposent d'ailleurs d'un volume propre, contrairement aux gaz. Dans le système international, l'unité de volume est le mètre cube (m³). Toutefois, le litre reste largement employé, lorsqu'il s'agit de parler du volume d'un liquide notamment.
Le volume est une grandeur que l'on qualifie de grandeur extensive. Le volume d'un corps est proportionnel à la quantité de matière que ce corps contient.

Les méthodes de mesure du volume
Pour mesurer le volume d'un liquide, par exemple, on peut le verser dans une éprouvette graduée et lire l'indication qui correspond au bas du ménisque formé par la surface libre du liquide.
Pour mesurer le volume d'un solide, on peut le plonger dans un liquide. Une lecture de la hauteur du liquide, avant et après, permet de déduire le volume du solide. Le volume d'un solide peut être calculé mathématiquement, s'il s'agit d'un solide de forme régulière. Ainsi, le volume d'un cube est donné par la formule suivante : V = c³; celui d'un parallélépipède rectangle, par la formule : V = L x l x h.

Les instruments de laboratoire pour mesurer le volume
Pour mesurer un volume, l'un des outils les plus couramment utilisés est l'éprouvette graduée. Cette verrerie de laboratoire présente des marques de graduation le long de son corps transparent, ce qui permet de quantifier avec précision le volume d'un liquide. En remplissant l'éprouvette jusqu'à un certain niveau et en lisant la mesure à la hauteur du liquide, il est possible d'obtenir une estimation précise du volume occupé. L'éprouvette est largement utilisée dans divers domaines tels que la chimie, la biologie, la pharmacie et l'industrie alimentaire pour des mesures précises de volumes liquides.
Le cylindre gradué, un autre instrument pour mesurer le volume, est également fréquemment employé. Cet instrument de mesure présente des marques de graduation le long de sa paroi, permettant ainsi de quantifier le volume d'un liquide ou d'un solide granulaire. En remplissant le cylindre jusqu'à un certain niveau et en relevant la mesure à la hauteur du liquide ou des particules solides, il est possible d'estimer avec précision le volume occupé.

Enfin, l'application pratique de la mesure du volume s'étend au-delà des laboratoires et touche des aspects cruciaux tels que le dosage en pharmacie, le contrôle qualité dans l'industrie alimentaire, et l'administration précise de fluides en médecine. Ces cas illustrent bien comment une compréhension approfondie du volume et de ses méthodes de mesure est essentielle dans de nombreux champs de la science et de l'industrie.

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