Différences entre les pages « Group:A la découverte de la surface de l'eau » et « Allumettes qui bougent toutes seules »

 
 
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{{Group Details
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{{Tuto Details
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|Licences=Attribution (CC-BY)
|group-description=Allons découvrir de plus près la surface de l'eau.
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|Description=Des allumettes en étoile qui bougent sans qu'on les touche !
Avez-vous déjà observé qu'en surface, l'eau n'est pas tout à fait plate ? Quelle forme a une goûte d'eau ? As-tu déjà observé de petits insectes qui se posent à la surface de l'eau, comment font-il pour ne pas se noyer ?
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|Disciplines scientifiques=Matter Sciences, Mechanics, Physics
 
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|Difficulty=Easy
Matériel nécessaire : verre, eau, saladier, trombone, liquide vaisselle, pièces de monnaie
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|Duration=5
|GroupAge=6 - 10 ans
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|Duration-type=minute(s)
|GroupDuration=30 minutes
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|Tags=allumette, eau, physique, mécanique, capillarité, tension superficielle
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{{Introduction
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|Introduction=Une expérience simple à réaliser et  accessible à tout le monde
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|group-long-description====1ère étape : ===
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|Step_Title=Préparer le matériel
Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences.
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|Step_Content=Prépare :
  
Commençons par faire appel à notre mémoire. Dessine une goutte d'eau. Quelle forme a-t-elle ?
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*Une assiette
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*5 allumettes
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*De l'eau
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*Une pipette (facultatif)
  
Maintenant, pose une goutte d'eau sur la table. Quelle forme a-t-elle ?
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|Step_Title=Préparer l'expérience
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|Step_Content=*Prend les 5 allumettes et plie-les en deux.
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*Prend les allumettes et dispose-les dans l'assiette afin de former une étoile. Les cassures des allumettes doivent être le centre de cette étoile.
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|Step_Title=Réaliser la manipulation
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|Step_Content=Mets une goutte d'eau au milieu (avec une pipette si c'est possible) et observe les allumettes s'écarter les une des autres !
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|Step_Title=Pour aller plus loin
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|Step_Content=Rajoute quelques gouttes de colorant dans l'eau pour la colorer, tu pourras voir le bois des allumettes se colorer légèrement !
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}}
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{{Notes
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|Observations=Nous pouvons observer que les allumettes bougent ! Et ce n'est pas de la magie !
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|Avertissement=Le bois des 5 allumettes ne rentre pas en contact avec l'eau.
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|Explanations=L'eau s'infiltre dans le bois des allumettes par la pliure. Ceci les pousse à reprendre leur forme initiale, et donc leur permet de s'écarter les unes des autres, on appelle ce phénomène la capillarité !
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|Deepen=L'eau qui pénètre dans le bois comble les espaces entre les fibres de celui-ci par un phénomène appelé capillarité : il gonfle. Lorsque le bois d'une allumette gonfle, elle se déplie pour reprendre sa forme initiale : elle pousse sur les autres et ainsi, contribue à agrandir l'étoile.
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|Applications=On retrouve ce phénomène d'eau qui remonte dans les fibres par capillarité avec les meubles en bois qui gondolent et les portes en bois qui sont difficiles à ouvrir car elles gonflent dans les endroits humides.
  
   
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C'est aussi le même principe qui fait papier essuie-tout se gorge d'eau au contact d'un liquide !
  
===2ème étape : ===
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Nous pouvons retrouver également ce phénomène de capillarité dans la façon dont les plantes font pour se nourrir. La sève dans les végétaux se déplace par capillarité par exemple.
Faisons une petite expérience.  Penses-tu que tu peux faire flotter un trombone ? En quelle matière est-il ? Va-t-il flotter ou couler ?  Observe la force de la surface de l'eau grâce à l'expérience n°1 ci-dessous. Prend le temps de bien observer la surface de l'eau autour du trombone. Que remarques-tu ?
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|Related=<span name="Autres_exp.C3.A9riences"></span>Expériences sur Wikidébrouillard
  
   
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[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Fleur_de_papier_capillaire Fleur de papier capillaire]
  
<u>'''Expérience n°1'''</u>''' : "Le trombone qui flotte"'''
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[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Capillarit%C3%A9_dans_le_c%C3%A9leri Capillarité dans le céleri]
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|Objectives=Observer le phénomène de capillarité
  
Tout d'abord à ton avis, est ce qu'un trombone flotte ou coule ?
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Comprendre comment marche la capillarité
  
Maintenant, vas-y essaie, sauras-tu faire flotter un trombone ? Attention, il faut être très très délicat !!
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|Animation=On peut inscrire cette expérience dans le cadre d’une animation sur la capillarité. On peut commencer avec l’expérience de la fleur de papier capillaire en lien avec la montée de la sève dans les arbres puis aller plus loin avec cette deuxième expérience.
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|Notes=Fiche très complète sur [http://phymain.unisciel.fr/wp-content/uploads/2014/03/bonnel_meca_flu.pdf la tension superficielle et la capillarité]
  
Pour réaliser l'expérience, clique sur le lien suivant pour voir l'expérience : [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Trombone_qui_flotte "le trombone qui flotte"] 
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Page Wikipédia sur le concept de [https://fr.wikipedia.org/wiki/Capillarit%C3%A9 capillarité]
 
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{{Tuto Status
 
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|Complete=Published
-- Voir des vidéos de l'expérience réalisés par d'autres petits débrouillards --
 
 
 
*[https://www.youtube.com/watch?v=E5eYnQseCic La technique du 2e trombone]
 
*[https://www.youtube.com/watch?v=dxhFTuh2XNQ&list=PLh-wFno1NyFxivBpvZvyaSwoFYvksYP3n&index=14 La technique du papier]
 
*[https://www.youtube.com/watch?v=82ANES4V_sI Faire flotter différents objets en métal]
 
 
 
Cette "force" qui tient le trombone à la surface de l'eau, est appelée "tension de surface" ou "tension superficielle".  C'est grâce à cette tension superficielle qu'une goutte à une forme ronde. On peut l'observer dans beaucoup d'autres situations, comme par exemple lorsqu'on rempli un verre à ras bord ou lorsqu'on fait des bulles de savon.
 
 
 
===3ème étape : ===
 
Observons encore cette tension superficielle avec une nouvelle expérience 
 
 
 
A ton avis, peut-on remplir un verre au dessus du bord, sans le renverser ? Oui ou non ?                                       
 
 
 
'''<u>Expérience n°2</u> : "Le verre à ras bord"''' 
 
 
 
Pour réaliser l'expérience, clique sur le lien [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Combien_de_pi%C3%A8ces_peut-on_mettre_dans_un_verre_rempli_d%27eau "Le verre à ras bord"]     
 
 
 
Dans le verre, les molécules d'eau du dessus sont fortement attirées par celles qui se trouvent en dessous. Cette force d'attraction est suffisamment forte pour empêcher qu'un verre plein à ras bord ne déborde.                                   
 
 
 
Pour suivre la progression pédagogique sur cette thématique, rendez-vous sur le parcours "Une histoire de savon"
 
|GroupObjectif=Découvrir l'une des principales propriété physique de l'eau
 
 
}}
 
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Version du 25 mars 2020 à 13:20

Auteur avatarAlexis H | Dernière modification 8/03/2023 par Antoine

Allumettes qui bougent toutes seules bloggif 5e7b2ba748681.gif

Introduction

Une expérience simple à réaliser et accessible à tout le monde

Étape 1 - Préparer le matériel

Prépare :

  • Une assiette
  • 5 allumettes
  • De l'eau
  • Une pipette (facultatif)





Étape 2 - Préparer l'expérience

  • Prend les 5 allumettes et plie-les en deux.
  • Prend les allumettes et dispose-les dans l'assiette afin de former une étoile. Les cassures des allumettes doivent être le centre de cette étoile.



Étape 3 - Réaliser la manipulation

Mets une goutte d'eau au milieu (avec une pipette si c'est possible) et observe les allumettes s'écarter les une des autres !




Étape 4 - Pour aller plus loin

Rajoute quelques gouttes de colorant dans l'eau pour la colorer, tu pourras voir le bois des allumettes se colorer légèrement !




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Nous pouvons observer que les allumettes bougent ! Et ce n'est pas de la magie !

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Le bois des 5 allumettes ne rentre pas en contact avec l'eau.

Explications

L'eau s'infiltre dans le bois des allumettes par la pliure. Ceci les pousse à reprendre leur forme initiale, et donc leur permet de s'écarter les unes des autres, on appelle ce phénomène la capillarité !

Plus d'explications

L'eau qui pénètre dans le bois comble les espaces entre les fibres de celui-ci par un phénomène appelé capillarité : il gonfle. Lorsque le bois d'une allumette gonfle, elle se déplie pour reprendre sa forme initiale : elle pousse sur les autres et ainsi, contribue à agrandir l'étoile.

Applications : dans la vie de tous les jours

On retrouve ce phénomène d'eau qui remonte dans les fibres par capillarité avec les meubles en bois qui gondolent et les portes en bois qui sont difficiles à ouvrir car elles gonflent dans les endroits humides.

C'est aussi le même principe qui fait papier essuie-tout se gorge d'eau au contact d'un liquide !

Nous pouvons retrouver également ce phénomène de capillarité dans la façon dont les plantes font pour se nourrir. La sève dans les végétaux se déplace par capillarité par exemple.

Vous aimerez aussi

Expériences sur Wikidébrouillard

Fleur de papier capillaire

Capillarité dans le céleri

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Observer le phénomène de capillarité

Comprendre comment marche la capillarité


Pistes pour animer l'expérience

On peut inscrire cette expérience dans le cadre d’une animation sur la capillarité. On peut commencer avec l’expérience de la fleur de papier capillaire en lien avec la montée de la sève dans les arbres puis aller plus loin avec cette deuxième expérience.

Sources et ressources

Fiche très complète sur la tension superficielle et la capillarité

Page Wikipédia sur le concept de capillarité

Dernière modification 8/03/2023 par user:Antoine.

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