Cyclone dans une bouteille

De Wikidebrouillard.

('''De manière simple''')
 
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=='''Présentation de l'expérience'''==
=='''Présentation de l'expérience'''==
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<br> Faire sortir et remettre sur le pic de brochette, la rondelle de bouchon de liège sans toucher la fermeture de la bouteille.<br><br><br>
 
== '''Matériel''' ==
== '''Matériel''' ==
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* [[Image:Bouteille jus de fruit.jpg|50px]] Une bouteille de jus de fruit et sa capsule
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* [[Image:Bouteille jus de fruit.jpg|50px]] une bouteille de jus de fruit
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* [[Image:Eau.jpg|50px]] De l'eau
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* [[Image:Bouchon.jpg|50px]] 2 bouchons de liège : un gros et un petit
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* [[Image:Eau.jpg|50px]] eau (H20)
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* [[Image:Cutter.jpg|50px]] Un cutter
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* [[Image:Paire de ciseaux.jpg|50px]] Une paire de ciseaux
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* [[Image:Bouchon.jpg|50px]] un gros bouchon de liège
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* [[Image:Vrille.jpg|50px]] Une vrille
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* [[Image:Pic a brochette.jpg|50px]] Un pic à brochette
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* un petit bouchon de liège
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* [[Image:Cutter.jpg|50px]] un cutter
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* [[Image:Paire de ciseaux.jpg|50px]] une paire de ciseaux
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* [[Image:Vrille.jpg|50px]] une vrille
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* [[Image:Pic a brochette.jpg|50px]] un pic à brochette
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* une capsule de bouteille de jus de fruit
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== '''L'expérience''' ==
== '''L'expérience''' ==
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==='''La manipulation'''===
==='''La manipulation'''===
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* Remplir d'eau la bouteille de jus de fruit jusqu'à la moitié
 
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* Couper une rondelle épaisse de 5 mm du gros bouchon de liège
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* Remplir à moitié la bouteille avec de l'eau.
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* Couper une rondelle épaisse de 5 mm dans le gros bouchon.
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* Percer cette rondelle d'un trou d'environ 1 cm de diamètre à l'aide de la vrille dans un premier temps, et des ciseaux ensuite.
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* Placer cette rondelle percée dans la bouteille.
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* Couper en deux le petit bouchon (dans le sens de la largeur).
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* Percer un trou dans le sens de la longueur d'une des moitiés obtenues, puis y insérer le pic à brochette.
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* Percer la capsule (au centre).
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* Insérer le pic à brochette dans la capsule, et amener celle-ci juste sous le morceau de petit bouchon (ce dernier va aider à centrer et limiter les déplacements du pic à brochette).
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* Fermer la bouteille avec la capsule, en insérant le pic à brochette dans le trou de la rondelle percée (qui flotte en surface de l'eau). Le pic doit être immergé sur une longueur de 2 cm.
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* Percer la rondelle d'un trou d'environ 1 cm de diamètre à l'aide de la vrille dans un premier temps et de la paire de ciseaux ensuite
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* Sans toucher à la fermeture de la bouteille et sans la soulever, faire sortir la rondelle percée du pic, puis la remettre en place.
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* Insérer le rondelle de liège dans la bouteille
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==='''Que voit-on ?'''===
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* Couper en deux le petit bouchon de liège
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Lorsque l'on fait faire des mouvements circulaires à la bouteille sans que son fond quitte la table, on observe qu'un cône d'air se forme dans l'eau autour du pic à brochette.
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Le rondelle effectue des rotations autour du pic jusqu'à le quitter lorsque la pointe du cône atteint le bout du pic.
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En relançant les mouvements circulaires, le phénomène du cône d'air se produit à nouveau. Lorsque la point du cône atteint l'extrémité du pic, la rondelle se replace autour de celui-ci.
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* Faire un trou dans la longueur du petit bouchon de lège à l'aide de la vrille
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== '''Explications''' ==
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* Insérer le pic à brochette dans le trou du petit bouchon en liège
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==='''De manière simple'''===
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* Percer la capsule de la bouteille de jus de fruit à l'aide de la vrille
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Lorsque l'on effectue des mouvements circulaires, le cône inversé se forme sous l'effet de la force centrifuge.
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Le bouchon descend avec l'eau, le long du pic à brochette et s'en échappe dès qu'il est arrivé au bout.
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* Insérer l'autre extrémité du pic à brochette dans le trou de la capsule
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=== '''Questions sans réponses''' ===
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* Fermer la bouteille avec la capsule en insérant le pic à brochette dans le trou de la rondelle
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* Pourquoi le pic à brochette ne suit-il pas le mouvement de l'eau ?
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* Pourquoi est-ce un cône qui se forme et pas un cylindre ?
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* Insérer le pic à brochette de manière à ce que 2 cm du pic soit immergé dans l'eau
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=== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
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* Plaquer le petit bouchon de liège à la capsule de manière à centrer et limiter les déplacements du pic à brochette
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La force centrifuge est la force qui permet d'écarter la matière, ici l'eau, du centre de rotation. Durant cette expérience, le pic à brochette représente l'axe de rotation de la force centrifuge autour duquel s'écarte l'eau.
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==='''Que voit-on ?===
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== '''Liens avec d'autres expériences''' ==
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<br>  Lorsqu'on fait faire des mouvements circulaires à la bouteille sans que son fond quitte la table, on observe alors qu'un cône d'air se forme dans l'eau autour du pic à brochette.<br><br>  Le rondelle effectue des rotations autour du pic jusqu'à le quitter lorsque la pointe du cône atteint le bout du pic.<br><br>  En relançant les mouvements circulaires, le phénomène du cône d'air s'effectue à nouveau et lorsque la point du cône atteint l'extrémité du pic la rondelle se replace autour du pic.
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== '''Explications''' ==
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==='''Expériences sur Wikidébrouillard'''===
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==='''De manière simple'''===
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<br>Lorsqu'on effectue les mouvements circulaires, le cône inversé se forme par l'effet de la force centrifuge qui est la force permettant d'écarter la matière, ici l'eau, du centre de rotation.<br><br> Le bouchon descend avec l'eau, le long du pic à brochette et s'en échappe dès qu'il est arrivé au bout du pic.<br><br>
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=== '''Questions sans réponses''' ===
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* [http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Tornade_en_bouteille Tornade dans une bouteille] : expérience présentant la formation d'un tourbillon dans une bouteille.
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<br> Ici je mets les questions soulevées par l'expérience, qui n'ont pas trouvé de réponses !!
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=== '''Allons plus loin dans l'explication''' ===
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==='''Autres expériences'''===
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<br> Développons les concepts scientifiques associés.<br>Ne pas hésiter à faire des liens avec Wikipédia.<br><br><br>
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== '''Liens avec d'autres expériences''' ==
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* [http://www.cyclonextreme.com/cyclonedicomodelisation.htm Modélisation d'un cyclone] : expérience permettant de présenter la dépression qui s'effectue lors d'un cyclone.
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==='''Expériences sur Wikidébrouillard'''===
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<br> Indiquer ici les expériences de Wikidébrouillard.
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==='''Autres expériences'''===
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== '''Applications : liens avec le quotidien''' ==
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<br> Autres expériences avec le même concept, recherche sur internet (indiquer les liens). <br><br><br>
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== '''Applications : liens avec le quotidien''' ==
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* Cyclones (leur formation se situe dans des zones de dépression météorologique)
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* Cyclone
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* Courant dans la mer
* Courant dans la mer
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* Vidage d'un lavabo<br><br><br>
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* Vidage d'un lavabo
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== '''Lieux propices à sa réalisation''' ==
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<br> Indiquer ici des lieux où tout le matériel nécessaire pour réaliser cette expérience est disponible.<br><br><br>
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=='''Catégories'''==
=='''Catégories'''==
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<br> Penser à fixer les disciplines scientifiques qui correspondent à l'expérience. Remplacer "à classer" par la discipline correspondante.<br><br><br>
 
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[[Catégorie:à classer]]
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[[Catégorie:physique]]
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[[Catégorie:à classer]]
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[[Catégorie:mécanique]]
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[[Catégorie:Vidéo à réaliser]]
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[[Catégorie:forces]]
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[[Catégorie:Orthographe et style à corriger]]
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[[Catégorie:Météorologie]]
[[Catégorie:Contenus à développer]]
[[Catégorie:Contenus à développer]]
[[Catégorie:Fiche à Valider]]
[[Catégorie:Fiche à Valider]]
[[Catégorie:expérience]]
[[Catégorie:expérience]]
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[[Catégorie:mediaspip]]

Version actuelle en date du 23 novembre 2012 à 13:24

Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Cyclone dans une bouteille"

Sommaire

Présentation de l'expérience

Matériel

  • Une bouteille de jus de fruit et sa capsule
  • De l'eau
  • 2 bouchons de liège : un gros et un petit
  • Un cutter
  • Une paire de ciseaux
  • Une vrille
  • Un pic à brochette

L'expérience

La manipulation

  • Remplir à moitié la bouteille avec de l'eau.
  • Couper une rondelle épaisse de 5 mm dans le gros bouchon.
  • Percer cette rondelle d'un trou d'environ 1 cm de diamètre à l'aide de la vrille dans un premier temps, et des ciseaux ensuite.
  • Placer cette rondelle percée dans la bouteille.
  • Couper en deux le petit bouchon (dans le sens de la largeur).
  • Percer un trou dans le sens de la longueur d'une des moitiés obtenues, puis y insérer le pic à brochette.
  • Percer la capsule (au centre).
  • Insérer le pic à brochette dans la capsule, et amener celle-ci juste sous le morceau de petit bouchon (ce dernier va aider à centrer et limiter les déplacements du pic à brochette).
  • Fermer la bouteille avec la capsule, en insérant le pic à brochette dans le trou de la rondelle percée (qui flotte en surface de l'eau). Le pic doit être immergé sur une longueur de 2 cm.
  • Sans toucher à la fermeture de la bouteille et sans la soulever, faire sortir la rondelle percée du pic, puis la remettre en place.

Que voit-on ?

Lorsque l'on fait faire des mouvements circulaires à la bouteille sans que son fond quitte la table, on observe qu'un cône d'air se forme dans l'eau autour du pic à brochette. Le rondelle effectue des rotations autour du pic jusqu'à le quitter lorsque la pointe du cône atteint le bout du pic. En relançant les mouvements circulaires, le phénomène du cône d'air se produit à nouveau. Lorsque la point du cône atteint l'extrémité du pic, la rondelle se replace autour de celui-ci.

Explications

De manière simple

Lorsque l'on effectue des mouvements circulaires, le cône inversé se forme sous l'effet de la force centrifuge. Le bouchon descend avec l'eau, le long du pic à brochette et s'en échappe dès qu'il est arrivé au bout.

Questions sans réponses

  • Pourquoi le pic à brochette ne suit-il pas le mouvement de l'eau ?
  • Pourquoi est-ce un cône qui se forme et pas un cylindre ?

Allons plus loin dans l'explication

La force centrifuge est la force qui permet d'écarter la matière, ici l'eau, du centre de rotation. Durant cette expérience, le pic à brochette représente l'axe de rotation de la force centrifuge autour duquel s'écarte l'eau.

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

Autres expériences

Applications : liens avec le quotidien

  • Cyclones (leur formation se situe dans des zones de dépression météorologique)
  • Courant dans la mer
  • Vidage d'un lavabo

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