Différences entre les pages « Mission ludion, l'amener au fond de la bouteille » et « Nuage en Bouteille »

 
 
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{{Tuto Details
 
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|Main_Picture=Mission_ludion,_l'amener_au_fond_de_la_bouteille_IMG_20181217_181221.jpg
+
|Main_Picture=Nuage_en_Bouteille_Capture_du_2019-02-05_11-06-30.png
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Nous allons voir comment fabriquer ce défi ludique et plongeant qu'est le Ludion !
+
|Description=Pour comprendre comment se forment les nuages, voici une petite expérience bruyante et ludique !
|Area=Physics
+
|Area=Matter Sciences, Physics
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
|Duration=30
+
|Duration=10
 
|Duration-type=minute(s)
 
|Duration-type=minute(s)
|Tags=poussée d'Archimède, flotabilité
+
|Tags=météorologie, nuages, nuage, condensation, pression, décompression, eau, micro-particules, pollution
 
}}
 
}}
 
{{Introduction
 
{{Introduction
|Introduction=Comment faire descendre au fond de la bouteille, ce petit dispositif flottant ?
+
|Introduction=Comment les nuages se forment-ils dans le ciel ?  
  
Avant de jouer avec, nous allons le fabriquer !
+
A partir d'une expérience simple vous allez pouvoir comprendre ce qu'il se passe !
}}
 
{{TutoVideo
 
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{{Materials
 
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|Item=Bouteille plastique
 
|Item=Bouteille plastique
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|Item=Eau
 
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{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Réunissez le matériel
+
|Step_Title=Préparer la bouteille
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+
|Step_Content=Verser de l’eau dans la bouteille, secouer la bouteille et vider l’eau. Ceci afin d’avoir des gouttelettes sur les parois.
 +
 
 +
Refermer rapidement la bouteille.
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}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Coupez la paille, repliez-là, scotchez-là
+
|Step_Title=Pression - Décompression
|Step_Content=Coupez la paille de telle manière qu'elle se plie en deux parfaitement puis scotchez-la.
+
|Step_Content=Comprimer le plus possible la bouteille.  
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+
 
|Step_Picture_01=Mission_ludion,_l'amener_au_fond_de_la_bouteille_IMG_20181217_180840.jpg
+
Relâcher la bouteille et regarder ses parois.
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{{Tuto Step
 
|Step_Title=Enfilez 3 trombones dans la paille
 
|Step_Content=Enfilez un trombone dans chaque paille et le troisième dans les deux premiers.
 
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{{Tuto Step
 
|Step_Title=Réglez le Ludion
 
|Step_Content=Plongez le Ludion dans l'eau et chassez un peu d'air en appuyant sur la paille (des bulles s'échappent)
 
  
Il faut que le Ludion flotte à peine.
+
On peut taper la bouteille sur une table, donner des coups de pieds dessus... ça détend !
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+
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{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Mettez le Ludion dans la bouteille pleine d'eau
+
|Step_Title=Le nuage sort
|Step_Content=Remplissez la bouteille à ras bord puis déposez délicatement le Ludion dans la bouteille (en veillant à ce que l'eau qui est entrée dans la paille y reste).
+
|Step_Content=Ouvrir la bouteille.
  
Refermez la bouteille...  C'est prêt !
+
Appuyer doucement sur la bouteille.  
  
Appuyez sur la bouteille et le Ludion descend, relâchez et il remonte !
+
Sur un fond noir, avec de la lumière, c'est très visible...
 
+
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S'il est difficile de le faire couler, recommencez l'étape précédente en chassant plus d'air pour qu'il soit juste à la limite de la flottabilité.
 
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}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
|Observations=Lorsque l'on appuit sur la bouteille, le ludion descend. Plus la force exercée par les mains est importante, plus le Ludion descend. Il est possible de le stabiliser au milieu de la colonne d'eau en ajustant la force exercée.
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|Avertissement=On peut prendre une bouteille sèche à l'intérieur et tester l'expérience... Ben ça marche pas
|Avertissement=La flottabilité du Ludion est le paramètre principal.
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Selon les conditions météo (humidité et température) le nuage est plus ou moins visible.
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|Explanations=Quand on presse la bouteille, l'air qu'elle contient est comprimé. Cela le réchauffe un peu et une partie de l'eau liquide restée dans la bouteille se transforme alors en gaz invisible : de la vapeur d'eau. Quand on relâche la bouteille, on la décompresse ainsi que l'air et la vapeur d'eau qu'il contient. Cela refroidit. L'eau liquide qui s'était transformée en vapeur redevient liquide en formant des gouttelettes en suspension dans l'air. Ce sont ces gouttelettes qui constituent le nuage qui sort par le goulot de la bouteille quand on la presse à nouveau, bouchon ouvert.
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|Deepen=Le passage de l’eau de l’état gazeux (vapeur d’eau) à l’état liquide (gouttelettes d’eau) est appelé condensation. Ici la condensation est provoquée par le refroidissement de la vapeur d’eau, qui lui-même est provoqué par une diminution de pression (quand on relâche la bouteille).
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La condensation ne peut se produire que si les particules d’eau peuvent tourner autour d’un support, qu’on appelle « noyau de condensation ». L’air atmosphérique contient toujours des particules en suspension, ce sont elles qui jouent le rôle de noyaux de condensation dans cette expérience.
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|Applications=Quand une masse d'air monte en altitude, elle rencontre une pression atmosphérique de plus en plus réduite car il y a de moins en moins d'air au-dessus d'elle. Elle se détend, se « décompresse », et se refroidit par la même occasion. Si cette masse d'air était humide au début de son ascension, en se refroidissant elle va rejeter une partie de sa vapeur d'eau qui va se rassembler en... nuage ! C'est ainsi que se forment la plupart des nuages de pluie.
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|Animation=Montrez la bouteille au public et demandez lui :
  
S'il y a trop d'air dans la paille (ou si les trombones s'avèrent trop légers), il sera difficile, voire impossible, de faire couler le Ludion.
+
Faites sortir le génie de la bouteille  !
  
S'il reste de l'air dans la bouteille (parceque vous ne l'avez pas remplie à ras bord par exemple) il sera aussi plus difficile de faire descendre le Ludion.
+
Ou
|Explanations=C'est l'air contenu dans la paille qui permet au Ludion de flotter.
 
  
Lorsque l’on appuie sur les parois de la bouteille, l’eau monte à l’intérieur du Ludion. L'air prend alors moins de place et le Ludion est entrainé vers le bas par le poids des trombones.
+
Faites sortir un nuage de la bouteille !
|Deepen=Ce qui fait que les choses flottent c'est la poussée d'Archimède. C'est ainsi qu'on nomme la force qui nous fait flotter dans l'eau. Cette poussée d'Archimède, c'est la poussée de l'eau sur l'objet qui est dans l'eau. elle égale au poids du volume d'eau déplacé par l'objet.
+
|Notes=[http://fr.wikipedia.org/wiki/Nuage Les nuages sur Wikipédia]
|Applications=C'est un phénomène bien connu des plongeurs. En effet, plus le plongeur descend (donc plus la pression qui s'exerce sur lui augmente), plus il doit insuffler une quantité d'air importante dans sa bouée pour se stabiliser.
 
  
Par exemple, à 30m de profondeur la pression est de 4 bars (il y a une pression de seulement 1 bar à la surface). Le plongeur doit alors mettre 4 fois plus d'air dans sa bouée et ce pour un volume constant : à la surface comme au fond, la bouée du plongeur ne peut pas contenir plus de 40L d'air en moyenne. À 30 mètres de profondeur, on met l'équivalent de 40x4 litres d'air soit 160 litres d'air.
+
[http://www.meteo-pro.fr/nuage.php Comment les nuages se forment-ils ?]
|Animation=On peut par exemple proposer différentes mise en scène :
 
* Défi : Proposer un Ludion tout fait et lance le défi de faire le descendre le Ludion au fond de la bouteille
 
* Spectaculaire : faire comme si il y avait un fil invisible sous le Ludion, faire semblant de tirer dessus en appuyant discrètement et le Ludion suivra le mouvement de votre main qui tire sur le fil invisible. Demander aux participants de tirer le fil invisible ou de trouver la solution.
 
* Spectaculaire : faire un détecteur de vrai ou faux trucs (vraie bague ou fausse montres,...) et dire quand le Ludion descend que ça détecte un "vrai" ou "faux". Puis lancer la discussion pour découvrir le vrai mécanisme du Ludion.
 
* Scientifique : demander au groupe de refaire le Ludion.
 
|Notes=* [http://www.cnrtl.fr/definition/ludion Le CNRTL propose une définition de Ludion]
 
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Ludion_(physique) Le Ludion sur Wikipédia]
 
 
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|Complete=Published
 
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Version du 12 mars 2019 à 16:17

Auteur avatarPierre TOUTAN | Dernière modification 15/03/2022 par Antonydbzh

Nuage en Bouteille Capture du 2019-02-05 11-06-30.png

Introduction

Comment les nuages se forment-ils dans le ciel ?

A partir d'une expérience simple vous allez pouvoir comprendre ce qu'il se passe !

Étape 1 - Préparer la bouteille

Verser de l’eau dans la bouteille, secouer la bouteille et vider l’eau. Ceci afin d’avoir des gouttelettes sur les parois.

Refermer rapidement la bouteille.




Étape 2 - Pression - Décompression

Comprimer le plus possible la bouteille.

Relâcher la bouteille et regarder ses parois.

On peut taper la bouteille sur une table, donner des coups de pieds dessus... ça détend !




Étape 3 - Le nuage sort

Ouvrir la bouteille.

Appuyer doucement sur la bouteille.

Sur un fond noir, avec de la lumière, c'est très visible...




Comment ça marche ?

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

On peut prendre une bouteille sèche à l'intérieur et tester l'expérience... Ben ça marche pas

Selon les conditions météo (humidité et température) le nuage est plus ou moins visible.

Explications

Quand on presse la bouteille, l'air qu'elle contient est comprimé. Cela le réchauffe un peu et une partie de l'eau liquide restée dans la bouteille se transforme alors en gaz invisible : de la vapeur d'eau. Quand on relâche la bouteille, on la décompresse ainsi que l'air et la vapeur d'eau qu'il contient. Cela refroidit. L'eau liquide qui s'était transformée en vapeur redevient liquide en formant des gouttelettes en suspension dans l'air. Ce sont ces gouttelettes qui constituent le nuage qui sort par le goulot de la bouteille quand on la presse à nouveau, bouchon ouvert.

Plus d'explications

Le passage de l’eau de l’état gazeux (vapeur d’eau) à l’état liquide (gouttelettes d’eau) est appelé condensation. Ici la condensation est provoquée par le refroidissement de la vapeur d’eau, qui lui-même est provoqué par une diminution de pression (quand on relâche la bouteille).

La condensation ne peut se produire que si les particules d’eau peuvent tourner autour d’un support, qu’on appelle « noyau de condensation ». L’air atmosphérique contient toujours des particules en suspension, ce sont elles qui jouent le rôle de noyaux de condensation dans cette expérience.

Applications : dans la vie de tous les jours

Quand une masse d'air monte en altitude, elle rencontre une pression atmosphérique de plus en plus réduite car il y a de moins en moins d'air au-dessus d'elle. Elle se détend, se « décompresse », et se refroidit par la même occasion. Si cette masse d'air était humide au début de son ascension, en se refroidissant elle va rejeter une partie de sa vapeur d'eau qui va se rassembler en... nuage ! C'est ainsi que se forment la plupart des nuages de pluie.

Éléments pédagogiques

Pistes pour animer l'expérience

Montrez la bouteille au public et demandez lui :

Faites sortir le génie de la bouteille  !

Ou

Faites sortir un nuage de la bouteille !

Sources et ressources

Les nuages sur Wikipédia

Comment les nuages se forment-ils ?

Dernière modification 15/03/2022 par user:Antonydbzh.

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