Différences entre les pages « La fonte des glaces » et « Boussole »

 
 
Ligne 1 : Ligne 1 :
 
{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
|Main_Picture=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
+
|Main_Picture=Boussole_Boussole.jpg
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Lorsque l'on dit que la fonte des glaces fait monter le niveau des océans, de quelles glaces parle-t-on ?
+
|Description=Comment fonctionne cet instrument d’orientation qui indique le Nord ? Pourquoi une boussole indique-t-elle toujours cette position ?
|Disciplines scientifiques=Earth Sciences
+
|Disciplines scientifiques=Earth Sciences, Physics
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
|Duration=1
+
|Duration=20
|Duration-type=hour(s)
+
|Duration-type=minute(s)
|Tags=Fonte des glaces, iceberg, banquise, eau, montée des eaux, océan
+
|Tags=électromagnétisme, champ magnétique, géosciences, aimantation, Terre
 
}}
 
}}
 
{{Introduction}}
 
{{Introduction}}
 
{{Materials
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
|ItemList={{ItemList
|Item=Verre
+
|Item=Bouchon de liège
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Assiette
+
|Item=Trombone
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Pate à modeler
+
|Item=Bassine
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Règle
+
|Item=Eau
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Glaçon
+
|Item=Aimant
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Eau
+
|Item=Cutter
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Livre
+
|Item=Pince coupante
 
}}
 
}}
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Réunir le matériel
+
|Step_Title=Préparer le matériel
|Step_Content=*2 verres
+
|Step_Content=Préparer :
*2 assiettes
+
 
*eau chaude
+
- Un aimant puissant
*une règle plate
 
*4 glaçons
 
*une petite boule de pâte à modeler
 
*un livre
 
  
L'eau chaude s'obtient soit directement depuis le robinet, soit en faisant chauffer de l'eau grâce à une casserole ou une bouilloire. Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude, entre 35 et 60°C c'est suffisant.
+
- Un bouchon de liège
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
+
 
}}
+
- Un trombone (ou une épingle/aiguille)
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Disposer les assiettes et les verres
 
|Step_Content=Mettre les assiettes l'une à côté de l'autre sur la table, et mettre un verre au milieu dans chacune des assiettes.
 
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165708-min.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Mettre la pâte à modeler sur la règle
 
|Step_Content=Faire deux petits boudins de pâte à modeler, dont la longueur est inférieur à la largeur de la règle.
 
  
Placer le 1er  boudin sur la partie numérotée de la règle  à 4cm du bord, et le second boudin sur le dessous de la règle à 1cm du même bord.
+
- Un cutter
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165815-min.jpg
 
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165928-min.jpg
 
|Step_Picture_02=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165958-min.jpg
 
|Step_Picture_03=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170009-min.jpg
 
}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Installer la règle en pente
 
|Step_Content=La règle doit être installée comme un toboggan entre le haut du livre et le verre.
 
  
La règle est bloquée par le bout de pâte à modeler calé dessous la règle et l'extrémité de celle-ci arrive au bord du verre.
+
- Une bassine remplie d'eau
  
Attention, le bout de pâte à modeler supérieur ne doit pas faire toute la largeur de la règle, afin de permettre ultérieurement l'eau du glaçon de couler le long de la règle.
+
- Une pince coupante (facultatif) Attention, risque de coupure !
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170036-min.jpg
+
|Step_Picture_00=Boussole_Mat_riel.jpg
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170043-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Mettre 3 glaçons dans l'autre verre
+
|Step_Title=Couper une rondelle de bouchon de liège
|Step_Content=Disposer 3 glaçons dans l'autre verre.
+
|Step_Picture_00=Boussole_Bouchon.png
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170120-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Mettre un glaçon sur la règle
+
|Step_Title=Verser de l’eau dans la bassine
|Step_Content=Le 4ème glaçon est placé au niveau de la règle en pente, juste avant le bout de pâte à modeler.
+
|Step_Picture_00=Boussole_Bassine.png
 
 
 
 
Nous avons d'un côté :
 
 
 
verre 1 : remplie de 3 glaçons
 
 
 
verre 2 : une règle en pente arrive au bord du verre, qui pour l'instant est vide.
 
 
 
Si nous avons tous ces éléments alors nous pouvons continuer !
 
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170141-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Remplir d'eau chaude les verres
+
|Step_Title=Aimenter le trombone
|Step_Content=Remplir d'eau chaude les deux verres, jusqu'à ras bord.
+
|Step_Content=Déplier le trombone et frotter une de ses extrémités avec l’aimant (si on a une épingle ou une aiguille, il suffit de la frotter avec l'aimant de la même manière)
 
 
{{Warning|...Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude pour l'expérience, et aussi pour éviter de se brûler !
 
}}Il est très important de remplir vraiment jusqu'à ras bord.<br />
 
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170149-min.jpg
 
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_192517-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Attendre !
+
|Step_Title=Manipulation
|Step_Content=A ton avis, quel verre débordera en premier ? Celui remplie de 3 glaçons ou l'autre ?
+
|Step_Content=Déposer le trombone sur le bouchon, que l’on pose ensuite sur l’eau.
  
Attends que tous les glaçons fondent pour avoir la réponse.
+
Que voit-on ?
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_gaelle-marcel-Xd_H7iOwKN0-unsplash-min.jpg
+
|Step_Picture_00=Boussole_Boussole.jpg
|Step_Picture_00_annotation={"version":"3.5.0","objects":[{"type":"image","version":"3.5.0","originX":"left","originY":"top","left":-72,"top":-180,"width":5440,"height":8176,"fill":"rgb(0,0,0)","stroke":null,"strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":0.13,"scaleY":0.13,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"crossOrigin":"","cropX":0,"cropY":0,"src":"https://www.wikidebrouillard.org/images/e/ed/La_fonte_des_glaces_gaelle-marcel-Xd_H7iOwKN0-unsplash-min.jpg","filters":[]},{"type":"textbox","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":197.56,"top":885.96,"width":318.16,"height":22.6,"fill":"#000000","stroke":"#000000","strokeWidth":1,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1.19,"scaleY":1.19,"angle":0.63,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"text":"Photographie : Gaelle Marcel","fontSize":20,"fontWeight":"normal","fontFamily":"sans-serif","fontStyle":"normal","lineHeight":1.16,"underline":false,"overline":false,"linethrough":false,"textAlign":"left","textBackgroundColor":"","charSpacing":0,"minWidth":20,"splitByGrapheme":false,"styles":{} }],"height":904.3795620437957,"width":600}
 
 
}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
|Observations=Les glaçons ont fondu au niveau des deux verres. Dans l'assiettes du deuxième verre (règle) nous retrouvons de l'eau, supposant que le verre a débordé. Alors que le premier verre avec les trois glaçons n'a pas débordé.
+
|Observations=Dès qu’on lâche le bouchon sur l’eau, il se met à tourner doucement pour se maintenir dans une position.
 
+
|Explanations=En frottant le trombone avec l'aimant, l'aimant donne au trombone une particularité que l'on appelle le magnétisme. Cela permet aux objets dits "magnétiques", d'indiquer la position d'objets tels que les aimants. Le trombone ainsi magnétisé indique le nord de notre planète !
<br />
 
|Avertissement=*Ne pas avoir remplie jusqu'à ras bord les deux verres
 
*Si l'eau est trop chaude (entre 80 et 100°C) alors les glaçons fondent trop vite et nous ne pourrons pas observer la fonte progressive des trois glaçons disposés dans le verre
 
*Si l'on prend des trop petits glaçons. Si jamais vous n'avez pas des gros glaçons, il vaut mieux augmenter les quantités : quatre glaçons dans le premier verre et deux sur la règle.
 
|Explanations=Dans le premier verre, au départ, c'est l'ensemble glaçon + eau qui place le niveau à ras bord. Or, en vertu du principe d'Archimède, le niveau de l'eau ne doit pas augmenter lorsque la glace fond.
 
 
 
Dans le deuxième verre, l'eau est à ras bord et le glaçon qui fond sur la règle ajoute de l'eau liquide qui vient s'ajouter à l'eau déjà présente dans le verre, ce qui le fait déborder. Donc même si nous n'avons mis qu'un seul glaçon sur la règle, l'eau rajoutée au fur et à mesure fait déborder le verre.
 
|Deepen=En dehors du rôle de la poussée d'Archimède, la dilatation de l'eau (le fait que l'eau "s'étire") en fonction de la température intervient aussi: plus l'eau est chaude plus elle prend de place. Dans cette expérience, on a utilisé de l'eau chaude pour faire fondre le glaçon plus vite. En fait, après la fonte, l'eau a une température plus faible et donc un volume légèrement plus faible, ce qui contribue encore à ne pas faire déborder l'eau. Mais on aurait pu faire la même expérience avec de l'eau froide et nous aurions obtenu les mêmes résultats : la fonte de la glace déjà contenue dans le verre ne fait pas monter le niveau d'eau, mais celle d'un glaçon situé à l'extérieur ajoute de l'eau et fait monter ce niveau.
 
|Applications=As-tu déjà entendu parler de la montée des eaux ?
 
 
 
Le niveau des océans augmente un peu chaque année, venant grignoter les plages et les littoraux. Certaines personnes relient cette montée des eaux à la fonte de la banquise mais en réalité comme l'expérience le montre la fonte de la glace déjà dans l'eau ne fait pas monter le niveau de l'eau.
 
 
 
 
 
La banquise est une étendue de mer gelée, elle se forme lorsque la surface de la mer gèle durant l'hiver polaire. Lorsque le temps se réchauffe, la banquise fond (en partie), mais cette fonte ne produit pas de hausse du niveau de l'eau car, comme dans le premier verre de l'expérience, la banquise est déjà dans l'eau.
 
 
 
Les icebergs sont des morceaux de glaciers (de l'eau douce sous forme de glace qui s'accumule sur les continents lorsqu'il neige) qui se sont détachés sous l'effet du vent ou du réchauffement et sont tombés dans la mer. Au moment où ils tombent ils ajoutent un volume d'eau gelée au niveau de la mer.
 
 
 
 
 
C'est la fonte de la calotte glaciaire (glace sur un continent) et des glaciers de montagnes,  qui provoque une augmentation du niveau de la mer. Car comme dans le second verre de l'expérience, c'est la fonte de la glace non contenue dans la mer qui rajoute de l'eau à la mer, et qui provoque une montée du niveau de la mer, directement par l'eau liquide issue de la fonte des glaciers, ou par la chute d'icebergs dans la mer.
 
 
 
La montée du niveau des océans observée actuellement est due non seulement à la fonte des glaces accentuée par le réchauffement climatique, mais également à l'élévation de la température de l'eau car ce phénomène provoque une dilatation de l'eau.
 
  
<br />
+
On met le trombone avec le liège sur l'eau pour permettre au trombone de se déplacer librement.
|Objectives=Manipuler 2 états de l'eau : le solide et le liquide
+
|Deepen=La Terre est une sorte de bobine géante.
  
Introduire la poussée d'Archimède
+
Une bobine a deux « pôles », le pôle Nord et le pôle Sud. Le pôle Nord de notre planète (et de notre bobine) est magnétisé et attire les aimants.
  
Comprendre la montée du niveau des océans
+
Notons que le « pôle Nord » de la Terre est le « pôle Sud » magnétique de la bobine.
  
Introduire le réchauffement climatique
+
Une boussole indique donc le pôle Sud d’une bobine. Quand on l’utilise sur la Terre, sans aimant pour la perturber, elle indique donc ce pôle Sud qui l’attire. Par convention, on dit qu’une boussole indique le Nord géographique, car les pôles géographiques et magnétiques sont presque confondus.
|Animation=Il est possible de rajouter une histoire à cette expérience, avec des personnages tel que Kader l'ours polaire et Martin le pingouin, tous deux habitant en Arctique et Antarctique. Ils cherchent à comprendre pourquoi l'eau monte chaque année.
+
|Applications=Pour nous repérer, on peut utiliser une boussole et une carte. La boussole pour savoir dans quel sens on est tourné et la carte pour nous repérer par rapport à des objets que l’on voit.
|Notes=Lien "C'est pas sorcier - L'eau ça glace" : https://www.youtube.com/watch?v=u7DmuGIAm_o
+
|Related='''Expériences sur Wikidébrouillard'''
  
 +
[http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Aimant_%C3%A0_volont%C3%A9 Aimant à volonté]
 +
|Objectives=* Comprendre le fonctionnement d’une boussole
 +
* Introduire la notion de magnétisme terrestre
 +
|Animation=On peut inscrire cette expérience dans un cycle « orientation ».
  
Lien Futura-sciences sur la montée des eaux : https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/mer-niveau-mer-oceans-monte-945/
+
On peut imaginer une petite expédition en forêt/montagne/ville (suivant les possibilités), avec chasse au trésor ou course d’orientation, avec pour seul matériel, la boussole faite maison et une carte de la région, réalisée elle aussi en animation, grâce à des sites collaboratifs comme Open Street Map.
 +
|Notes=* [http://fr.wikipedia.org/wiki/boussole Boussole] sur Wikipédia
 +
* [http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_magnétique_de_la_terre Champ magnétique terrestre] sur Wikipédia
 +
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Bobine_(électricité) La bobine]
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Status
 
{{Tuto Status
 
|Complete=Draft
 
|Complete=Draft
 
}}
 
}}

Version du 23 mars 2020 à 13:24

Auteur avatarAlexis H | Dernière modification 21/02/2022 par Robin Quinsac

Boussole Boussole.jpg

Étape 1 - Préparer le matériel

Préparer :

- Un aimant puissant

- Un bouchon de liège

- Un trombone (ou une épingle/aiguille)

- Un cutter

- Une bassine remplie d'eau

- Une pince coupante (facultatif) Attention, risque de coupure !




Étape 2 - Couper une rondelle de bouchon de liège




Étape 3 - Verser de l’eau dans la bassine




Étape 4 - Aimenter le trombone

Déplier le trombone et frotter une de ses extrémités avec l’aimant (si on a une épingle ou une aiguille, il suffit de la frotter avec l'aimant de la même manière)

Étape 5 - Manipulation

Déposer le trombone sur le bouchon, que l’on pose ensuite sur l’eau.

Que voit-on ?




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Dès qu’on lâche le bouchon sur l’eau, il se met à tourner doucement pour se maintenir dans une position.

Explications

En frottant le trombone avec l'aimant, l'aimant donne au trombone une particularité que l'on appelle le magnétisme. Cela permet aux objets dits "magnétiques", d'indiquer la position d'objets tels que les aimants. Le trombone ainsi magnétisé indique le nord de notre planète !

On met le trombone avec le liège sur l'eau pour permettre au trombone de se déplacer librement.

Plus d'explications

La Terre est une sorte de bobine géante.

Une bobine a deux « pôles », le pôle Nord et le pôle Sud. Le pôle Nord de notre planète (et de notre bobine) est magnétisé et attire les aimants.

Notons que le « pôle Nord » de la Terre est le « pôle Sud » magnétique de la bobine.

Une boussole indique donc le pôle Sud d’une bobine. Quand on l’utilise sur la Terre, sans aimant pour la perturber, elle indique donc ce pôle Sud qui l’attire. Par convention, on dit qu’une boussole indique le Nord géographique, car les pôles géographiques et magnétiques sont presque confondus.

Applications : dans la vie de tous les jours

Pour nous repérer, on peut utiliser une boussole et une carte. La boussole pour savoir dans quel sens on est tourné et la carte pour nous repérer par rapport à des objets que l’on voit.

Vous aimerez aussi

Expériences sur Wikidébrouillard

Aimant à volonté

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

  • Comprendre le fonctionnement d’une boussole
  • Introduire la notion de magnétisme terrestre

Pistes pour animer l'expérience

On peut inscrire cette expérience dans un cycle « orientation ».

On peut imaginer une petite expédition en forêt/montagne/ville (suivant les possibilités), avec chasse au trésor ou course d’orientation, avec pour seul matériel, la boussole faite maison et une carte de la région, réalisée elle aussi en animation, grâce à des sites collaboratifs comme Open Street Map.

Sources et ressources


Dernière modification 21/02/2022 par user:Robin Quinsac.

Commentaires

Draft