Différences entre les pages « Le jet d'eau parfait » et « Créer du vent »

 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
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|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Fabrique toi même un jet d'eau parfait, immobile et sans éclaboussures !
+
|Description=Cette expérience va permettre à l'enfant
|Disciplines scientifiques=Chemistry, Physics
+
|Disciplines scientifiques=Life Sciences, Matter Sciences
 
|Difficulty=Technical
 
|Difficulty=Technical
|Duration=10
+
|Duration=8
|Duration-type=minute(s)
+
|Duration-type=hour(s)
|Tags=Eau, Ballon, écoulement, extérieur
+
|Tags=Glace, aquarium, spot, papier noir, verre, plaque, allumettes
 
}}
 
}}
 
{{Introduction}}
 
{{Introduction}}
 
{{Materials
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
|ItemList={{ItemList
|Item=Ballon de baudruche
+
|Item=Glaçon
 
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|Item=Ruban adhésif
+
|Item=Aquarium
 
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|Item=Cutter
+
|Item=Plaque de verre
}}{{ItemList}}{{ItemList
+
}}{{ItemList
|Item=Paire de ciseaux
+
|Item=Spot
}}
+
}}{{ItemList
}}
+
|Item=Encent
{{Tuto Step
+
}}{{ItemList
|Step_Title=Réunir le matériel
+
|Item=Allumette
|Step_Content=*Une paire de ciseaux
+
}}{{ItemList
*Du ruban adhésif (idéalement assez épais)
+
|Item=Feuille papier noir
*Un cutter
 
*Un ballon de baudruche
 
|Step_Picture_00=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5561.JPG
 
 
}}
 
}}
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Remplir d'eau le ballon de baudruche
 
|Step_Content=Placer le ballon sous le robinet et le remplir d'eau en le maintenant pour éviter les éclaboussures. Ensuite, le fermer en faisant un noeud.
 
|Step_Picture_00=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5810-preview.JPG
 
|Step_Picture_01=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5811-preview.JPG
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Placer le ruban adhésif sur le ballon de baudruche
+
|Step_Title=Faire le pain de glace
|Step_Content=Sécher le ballon avec une serviette et coller 4 morceaux de ruban adhésif de façon à laisser libre un petit carré d'1 cm de côté.
+
|Step_Content=Placer le pain de glace au congélateur et attendre qu'il durcisse.
 
+
|Step_Picture_00=Attention_la_glace_hand-5104273_960_720.jpg
 
 
Si vous utilisez un ruban adhésif moins fort, mieux vaut coller deux morceaux par côté.
 
|Step_Picture_00=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5800-preview.JPG
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Percer le ballon de baudruche
+
|Step_Title=Mise en place
|Step_Content=Stabiliser ensuite le ballon en le tenant par le noeud. Avec un cutter, faire un trou dans le petit carré de ruban adhésif.
+
|Step_Content=Placer le pain de glace sur la tranche d'un côté de l'aquarium, et le spot de l'autre côté.
  
{{Idea|Attention au risque d'explosion ! (Mieux vaut réaliser cette expérience à l'extérieur ou dans la douche/baignoire).}}
+
Recouvrir les faces arrières de l'aquarium d'une feuille noire pour éviter les réflexions.
  
<br />
+
Disposer un bâton d'encens au milieu de l'aquarium. Recouvrir l'aquarium avec une vitre en laissant un espace.
|Step_Picture_00=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5930.jpeg
 
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}}
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Observations
 
|Step_Content=Avec un trou central plus grand, le jet sera plus large, mais le ballon se videra plus rapidement.
 
 
 
 
 
Observez comment la structure de l'écoulement évolue le long du jet.
 
|Step_Picture_00=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5932_2.jpeg
 
|Step_Picture_01=Le_jet_d_eau_parfait_IMG_5934_2.jpeg
 
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}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
|Observations=<u>'''On observe 2 comportements distincts dans le jet d'eau :'''</u>
+
|Observations==== '''Que voit-on ?''' ===
 
+
La fumée provenant du bâton d'encens monte, va du côté du pain de glace puis descend, part de l'autre côté (celui où il y a le spot) et remonte. La fumée tourne dans l'aquarium.
 
+
|Avertissement=Il faut laisser suffisamment d'espace entre l'aquarium et la plaque pour laisser passer la fumée de l'encens.  
Au  début du jet, l'eau est figée et uniforme, elle ne bouge pas.
 
 
 
À la fin du jet, on observe un jet d'eau classique avec des turbulences, et des gouttes qui vont dans tous les sens.
 
|Avertissement=<u>'''L'expérience pourrait être compromise dans le cas où :'''</u>
 
 
 
 
 
Le ballon n'est pas assez rempli d'eau : l'eau n'aura suffisamment voir pas du tout le temps de se stabiliser à la sortie et de créer un écoulement laminaire.
 
 
 
Un autre ustensile (couteau, ciseau, aiguille) que le cutter est utilisé.
 
 
 
Le carré de ruban adhésif est trop petit ou trop grand. Il est important de respecter 1 cm de côté et de bien faire la forme d'un carré (et non un rectangle).
 
 
 
<br />
 
|Explanations=On pourrait croire que l'eau est figée ou glacée, mais non, il y a bien un écoulement d'eau sauf qu'il est parfait. Le ruban adhésif fait en sorte que l'eau est forcée de sortir par le petit trou. Dans le jet, lorsqu'on est proche du trou, l'eau s'écoule de façon uniforme, et le jet ne change pas d'aspect.
 
 
 
''(NDLR: Pourquoi?)''
 
  
On appelle ce phénomène un '''écoulement laminaire.''' Les jets d'eau que nous avons l'habitude de voir sont turbulents, c'est-à-dire que les molécules d'eau partent un peu dans toutes les directions. Dans le cas d'un écoulement laminaire, le fluide s'écoule dans la même direction. Après quelques centimètres, l'écoulement perd son caractère laminaire pour devenir turbulent. Il se sépare en petites gouttes.
+
Expérience difficile à réaliser puisqu'il faut réussir à créer une différence notable de température entre le pain de glace et le spot.
|Deepen={{#annotatedImageLight:Fichier:Le jet deau parfait IMG 5936 2.jpg|0=1094px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|alt=Flèches qui se dirigent dans tous les sens|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/4/48/Le_jet_deau_parfait_IMG_5936_2.jpg|href=./Fichier:Le jet deau parfait IMG 5936 2.jpg|resource=./Fichier:Le jet deau parfait IMG 5936 2.jpg|caption=Image 2|size=1094px}}{{#annotatedImageLight:Fichier:Le jet deau parfait IMG 5935 2.jpg|0=1094px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|alt=Flèches qui ne se dirigent pas dans le même sens|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/b/b9/Le_jet_deau_parfait_IMG_5935_2.jpg|href=./Fichier:Le jet deau parfait IMG 5935 2.jpg|resource=./Fichier:Le jet deau parfait IMG 5935 2.jpg|caption=Image 2|size=1094px}}
+
|Explanations==== '''La manipulation''' ===
  
 +
* Placer le pain de glace sur la tranche d'un côté de l'aquarium, et le spot de l'autre côté.
 +
* Recouvrir les faces arrières de l'aquarium d'une feuille noire pour éviter les réflexions.
 +
* Disposer un bâton d'encens au milieu de l'aquarium. Recouvrir l'aquarium avec une vitre en laissant un espace.
  
 +
Note : Expérience difficile à réaliser puisqu'il faut réussir à créer une différence notable de température entre le pain de glace et le spot.
 +
<span name="Que_voit-on_.3F"></span>
  
<u>'''Pour expliquer ce phénomène :'''</u> Deux schémas représentant les deux comportements de l'eau observés pendant l'expérience.                                                              
+
=== '''De manière simple''' ===
 +
La fumée provenant directement de l'encens est chaude, elle monte et se répand sur le dessus de l'aquarium. Lorsqu'elle s'approche de pain de glace, elle se refroidit et descend. Elle se répand alors dans la partie inférieure de l'aquarium pour ensuite se réchauffer lorsqu'elle se rapproche du spot : elle remonte. On a ainsi formé un cycle et créé du vent.
 +
|Deepen==== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
 +
Le vent c’est tout d'abord de l’air en mouvement. L’air se trouve partout autour de nous. L’air chaud prend plus de place que l’air froid, il est ainsi plus léger, donc il monte. L’air froid prend alors la place de l’air chaud. La différence de température crée le vent.
  
*Dans le premier schéma, on voit que les flèches qui représentent le mouvement des molécules qui compose l'eau se dirigent toutes dans le même sens. C'est le cas dans la première image de l'étape 4 : le jet d'eau parait figé et le molécules d'eau se dirigent dans le même sens.
+
Le vent sur Terre est créé par :
*Dans le second schéma, on voit que les flèches se dirigent dans des sens différents. C'est le cas dans la seconde image de l'étape 4 : le jet d'eau n'est plus figé et parfait, les gouttelettes vont dans tous les sens. Il y a des turbulences.<br />
 
|Applications=On a déjà pu rencontrer ce phénomène dans la vie de tous les jours, par exemple les jets d'eau laminaire sont souvent utilisés lors de spectacles aquatiques (piscine, fontaine).
 
|Related=Cette expérience met en évidence une des propriétés de l'eau.
 
  
Vous pourrez consulter l'expérience de la [[Fabrication de pluie dans un bocal]] qui vous fera découvrir un changement d'état de l'eau.
+
- Le réchauffement de l’air par le soleil. La terre étant ronde, la température n'est pas identique partout : à l'équateur il fait plus chaud qu'aux pôles. Il y a donc une différence de température.
|Objectives=*<s>Mettre en évidence une des caractéristiques de l'eau</s>
 
*<s>Découvrir l'eau sous un autre angle</s>
 
*Comprendre le concept d'écoulement laminaire ou turbulent
 
|Animation=Une mise en scène est possible en demandant aux enfants de remplir les ballons de baudruches d'eau, comme ils peuvent avoir l'habitude de faire pour préparant leur bombes à eau. Puis leur expliquer ensuite, que cette fois-ci les bombes à eau serviront à identifier un phénomène.  
 
  
<br />
+
- La rotation de la Terre permet aux colonnes d'air de températures différentes de se rejoindre et de créer du vent. De plus, comme l'air est un fluide qui entoure la Terre, la rotation de celle-ci entraîne des vents importants à de grandes distances au-dessus de nos têtes.
|Notes=* https://www.youtube.com/watch?v=rscpnV5DBSo
+
|Related=Un article Wikipédia sur l'explication du phénomène de brise : [http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9gime_de_brise#Les_brises_de_terre Brises].
* https://www.tiktok.com/@docnozman/video/6919527225763089666?_d=secCgYIASAHKAESMgowaTVmHoQHPmoZgEcBTT8MPEeWMWZ7pv0tiyRATwHZXaKepPAyQI2ZAwBDGSzCJoIqGgA%3D&language=fr&preview_pb=0&sec_user_id=MS4wLjABAAAAjI729sX3I4ffhEa-02Mlgo4pmAQ6arZQmUHxkb-8m_3R7llqxNrHmxpUH6iKq99j&share_item_id=6919527225763089666&share_link_id=7CB08AEB-043F-42A4-BC65-A04268636FD7&timestamp=1616949791&tt_from=copy&u_code=d4283920d3i5jf&user_id=6642374349658931206&utm_campaign=client_share&utm_medium=ios&utm_source=copy&source=h5_m
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|Objectives=Comprendre les différences de température.
 
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Version du 1 avril 2021 à 14:30

Auteur avatarJustine | Dernière modification 23/04/2021 par Justine

Pas encore d'image

Étape 1 - Faire le pain de glace

Placer le pain de glace au congélateur et attendre qu'il durcisse.




Étape 2 - Mise en place

Placer le pain de glace sur la tranche d'un côté de l'aquarium, et le spot de l'autre côté.

Recouvrir les faces arrières de l'aquarium d'une feuille noire pour éviter les réflexions.

Disposer un bâton d'encens au milieu de l'aquarium. Recouvrir l'aquarium avec une vitre en laissant un espace.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Que voit-on ?

La fumée provenant du bâton d'encens monte, va du côté du pain de glace puis descend, part de l'autre côté (celui où il y a le spot) et remonte. La fumée tourne dans l'aquarium.

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

Il faut laisser suffisamment d'espace entre l'aquarium et la plaque pour laisser passer la fumée de l'encens.

Expérience difficile à réaliser puisqu'il faut réussir à créer une différence notable de température entre le pain de glace et le spot.

Explications

La manipulation

  • Placer le pain de glace sur la tranche d'un côté de l'aquarium, et le spot de l'autre côté.
  • Recouvrir les faces arrières de l'aquarium d'une feuille noire pour éviter les réflexions.
  • Disposer un bâton d'encens au milieu de l'aquarium. Recouvrir l'aquarium avec une vitre en laissant un espace.

Note : Expérience difficile à réaliser puisqu'il faut réussir à créer une différence notable de température entre le pain de glace et le spot.

De manière simple

La fumée provenant directement de l'encens est chaude, elle monte et se répand sur le dessus de l'aquarium. Lorsqu'elle s'approche de pain de glace, elle se refroidit et descend. Elle se répand alors dans la partie inférieure de l'aquarium pour ensuite se réchauffer lorsqu'elle se rapproche du spot : elle remonte. On a ainsi formé un cycle et créé du vent.

Plus d'explications

Allons plus loin dans l'explication

Le vent c’est tout d'abord de l’air en mouvement. L’air se trouve partout autour de nous. L’air chaud prend plus de place que l’air froid, il est ainsi plus léger, donc il monte. L’air froid prend alors la place de l’air chaud. La différence de température crée le vent.

Le vent sur Terre est créé par :

- Le réchauffement de l’air par le soleil. La terre étant ronde, la température n'est pas identique partout : à l'équateur il fait plus chaud qu'aux pôles. Il y a donc une différence de température.

- La rotation de la Terre permet aux colonnes d'air de températures différentes de se rejoindre et de créer du vent. De plus, comme l'air est un fluide qui entoure la Terre, la rotation de celle-ci entraîne des vents importants à de grandes distances au-dessus de nos têtes.

Vous aimerez aussi

Un article Wikipédia sur l'explication du phénomène de brise : Brises.

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Comprendre les différences de température.

Dernière modification 23/04/2021 par user:Justine.

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