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| − | {{Group Details | + | {{Tuto Details |
| − | |group-logo=Group-Mers_et_Oc_ans_-_les_effets_du_CO2_Fonds_marin.jpg | + | |Main_Picture=Ça_n'a_pas_l'air_lourd_BALLON.jpg |
| − | |group-banner=Group-Mers_et_Oc_ans_-_les_effets_du_CO2_11270225_10207207107124161_945309091165241757_o.jpg | + | |Licences=Attribution (CC-BY) |
| − | |group-description=Nous parlons beaucoup des effets de l'activité humaine sur les mers et les océans. T'es-tu déjà demandé ce qui tuait les coraux ? Comment nos émissions de CO2 impactaient la vie sous-marine ? Le CO2 est un gaz, quel rapport avec les océans ? Découvre les mécanismes à l’œuvre avec une expérience simple ! Matériel nécessaire : du choux rouge, un couteau, un saladier, une passoire, plusieurs pots en verre ou en plastique transparent, des petites cuillères, du Bicarbonate, du Vinaigre blanc, une boisson gazeuse, de la lessive en poudre, du citron, une bouteille vide, un ballon de baudruche, un entonnoir, un œuf, un bocal en verre | + | |Description=L'air a-t-il une masse ? Est-il lourd ? Si oui, ne serions-nous pas écrasés par celui-ci ? On peut alors penser que l'air n'a pas de masse et pourtant... |
| − | |GroupAge=De 6 à 99 ans | + | |Disciplines scientifiques=Mechanics |
| − | |GroupDuration=2 heure | + | |Difficulty=Easy |
| − | |GroupNumber=12 max | + | |Duration=5 |
| | + | |Duration-type=minute(s) |
| | }} | | }} |
| − | {{Group Tabs | + | {{Introduction}} |
| − | |group-long-description=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. | + | {{Materials |
| | + | |ItemList={{ItemList |
| | + | |Item=Ballon de baudruche |
| | + | }}{{ItemList |
| | + | |Item=Pique à brochette |
| | + | }}{{ItemList |
| | + | |Item=Ficelle |
| | + | }} |
| | + | }} |
| | + | {{Tuto Step |
| | + | |Step_Title=Fabriquer |
| | + | |Step_Content=Fabriquer une balance : fixer un fil au milieu du pic à brochette (pour la suspendre), et les deux ballons gonflés à l'identique de chaque côté. Ensuite, régler la balance pour qu'il y ait équilibre entre les deux ballons gonflés, en déplaçant le fil du milieu de la balance. La balance se trouve alors en équilibre. A ce moment, dégonfler un des deux ballons. |
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| | + | Une représentation schématique de l'expérience : |
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| − | Nous t’invitons à prendre en photo le résultat de ton expérience (celle de ton choix) et à demander à un adulte de la poster sur le groupe Facebook [https://www.facebook.com/groups/2950053335221619/?ref=nf_target&fref=nf <u>“Les Sciences Pyjama”</u>], en décrivant le résultat de l’expérience.
| + | *1 Pic à brochettes |
| | + | *2 Morceaux de ficelle |
| | + | *3 Ballons de baudruche |
| | + | |Step_Picture_00=Ça_n'a_pas_l'air_lourd_Schemabalance.JPG |
| | + | |Step_Picture_01=Ça_n'a_pas_l'air_lourd_51781209_2292542227695732_7981881267153010688_n.jpg |
| | + | |Step_Picture_02=Ça_n'a_pas_l'air_lourd_52043166_283888975637488_6973874338525085696_n.jpg |
| | + | }} |
| | + | {{Notes |
| | + | |Observations=La balance penche du coté du ballon gonflé. Le ballon gonflé est donc plus lourd que celui qui est dégonflé. |
| | + | |Explanations=Avec cette expérience, on peut le mettre en évidence. En effet, on met la balance à l'équilibre avec les deux ballons gonflés et ce n'est que lorsqu'on enlève de l'air de l'un des deux ballons que la balance se met à pencher du coté du ballon le plus gonflé, ce qui nous permet d'en conclure que la seule chose qui peut influer sur l'équilibre de la balance est l'air contenu dans les deux ballons. On peut alors bien dire que l'air à une masse. |
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| − | <br />
| + | Cependant, quelques questions se posent : |
| − | ===Activité 1 : Qu'est-ce que le CO<sub>2</sub> ?===
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| − | Faisons une petite expérience :
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| | + | _ Comment se fait-t-il que lorsqu'on lance un ballon de baudruche gonglé et un dégonflé en l'air, celui dégonflé retombe en premier tandis que celui gonflé tend à rester en l'air ? |
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| − | Dans un verre, mets une cuillère de bicarbonate, et ajoute ensuite du vinaigre blanc (recouvre le bica mais n'en mets pas trop !)
| + | Certains parlent de poussée d'Archimède, vous savez, cette force qui, lorsqu'on mets un objet dans l'eau, le fait remonter à la surface. Et bien elle ne s'applique pas ici car la différence de pression est négligeable dans ce cas là. |
| | | | |
| | + | En fait, il s'agit là d'une expérience différente de celle avec la balance, puisqu'ici, le ballon est soumis à son propre poids ET aux frottements de l'air sur la surface du ballon. |
| | | | |
| − | Qu'observes-tu ? Ça mousse, la réaction produit du gaz. | + | _ Qu'est-ce que le frottement de l'air ? |
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| | + | C'est cette force qui s'oppose à votre main et l'envoit en arrière quand l'on met sa main à travers la fenêtre de la voiture. Ou encore quand vous faites du vélo, il y a beaucoup de vent sur votre visage mais pas que, il y'a aussi le frottement de l'air. Et bien ce frottement est plus important si l'on mets sa main à travers la fenêtre plutôt que son doigt. Et le frottement est aussi plus important plus on va vite. En fait, plus l'objet est gros et plus on va vite, plus il y'a de frottements. |
| | | | |
| − | Capture ce gaz grâce à l'expérience du [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Gonfler_un_ballon_sans_souffler ballon qui gonfle sans souffler] !
| + | Or le ballon gonflé a une certaine taille, à coup sûr plus importante que le ballon dégonflé, c'est-à-dire que le ballon gonflé a une plus grande surface que le ballon dégonflé. C'est pour cela que le ballon gonflé flotte plus longtemps dans l'air, cela est dû aux frottements de l'air. |
| − | <br />
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| − | Ferme bien ce ballon et garde-le, il te servira dans l'activité 2.
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| − | <br />
| + | Ici, avec la balance, il n'y a donc pas de poussée d'Archimède comme dit précédemment et de plus, il n'y pas de frottements car la vitesse est bien trop faible. Le seul facteur ici est donc le poids des ballons, ce poids même qui est plus important, l'air a donc bien une masse. |
| − | ===Activité 2 : Teste l'acidité du CO<sub>2</sub>===
| + | |Deepen=Un article wikipédia qui explique les propriétés de l'[http://fr.wikipedia.org/wiki/Air Air] |
| − | Réalise l'expérience du [[liquide qui change de couleur]] !
| + | |Applications=La balance, la pression atmosphérique... |
| − | Teste l'acidité de ce que tu as chez toi (lessive, jus de citron, vinaigre, ... !) et note sur ton carnet : ce qui est acide deviens plutôt de quelle couleur ? Et ce qui est basique ?
| + | }} |
| − | | + | {{Tuto Status |
| − | | + | |Complete=Published |
| − | Puis prends un échantillon de jus de chou rouge, et avec une paille, souffle dans le liquide (pendant environ 1 minute). Ne t'essouffle pas, tu peux t'y reprendre à plusieurs reprises, fais attention à l'hyperventilation ;) !
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| − | De quelle couleur est devenu ton échantillon ? Quel gaz penses-tu avoir produit quand tu as soufflé ? Le ranges-tu plutôt du côté acide ou basique ?
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| − | Tu peux également prendre le ballon gonflé au CO<sub>2</sub> de l'activité 1 et le dégonfler dans le jus de chou rouge, la couleur devrait apparaître plus nette, en fonction de la quantité de gaz que tu as accumulé durant l'expérience précédente !
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| − | <br />
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| − | <br />
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| − | ===Activité 3 : L'effet de l'acidité sur les organismes vivants===
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| − | Pour cette expérience, tu peux prendre la coquille d'un œuf, de la craie, ou directement un coquillage. Essaie l'expérience de [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Ramollir_un_oeuf Ramollir un oeuf]
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| − | Mets ton objet dans un récipient étroit et noie-le de vinaigre blanc.
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| − | Il te faudra peut-être attendre un moment avant de voir les effets : pourquoi ne pas le laisser toute une nuit ?!
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| − | Qu'observes-tu ?
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| − | Ton objet s'est dissout dans le vinaigre, ou ramolli.
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| − | Pour les espèces marines, c'est pareil : une augmentation de l'acidité des océans peut avoir cet effet à long terme sur les crustacés, les coraux, les planctons et bien d'autres espèces !
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| − | <br />
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| − | ===Usage dans la vie quotidienne===
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| − | Connais-tu un produit ménager très efficace pour contre le calcaire ? … Le vinaigre ! Ce produit, très utilisé pour faire le ménage dans la salle de bain ou encore nettoyer la bouilloire, est acide (son pH peut être de 2,15). Attention cependant car le vinaigre ne dégraisse pas (ce n’est pas un tensio-actif, pour en savoir plus tu peux aller voir le parcours <u>[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Group:Une_histoire_de_savon Une histoire de Savon]</u>). En revanche il désinfecte, enlève les traces de calcaire et peut être utilisé comme assouplissant du linge. ([https://fr.wikipedia.org/wiki/Vinaigre <u>source</u>])
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| − | Qu’est-ce que le calcaire ? Le calcaire est une sorte de roche, constituée en partie de calcium et de magnésium. Elle a souvent une couleur blanche. D’ailleurs, la craie est une sorte de calcaire. On en trouve dans l’eau potable et c’est pour cela que l’on peut trouver des dépôts de calcaire dans notre bouilloire ou notre douche ! Les produits acides attaquent le calcaire et peuvent le dissoudre. ([https://fr.wikipedia.org/wiki/Calcaire <u>source wikipédia</u>])
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| − | ''Sur la plage abandonnée, coquillages et crustacés''… Voici une célèbre chanson que tu peux écouter : [https://www.youtube.com/watch?v=Nat8ize4fWo <u>La madrague de Brigitte Bardot</u>]
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| − | Et pour les plus jeunes, [https://www.youtube.com/watch?v=uw2PzJbVOHo <u>la version reprise par Angèle</u>]
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| − | Les coquillages sont des mollusques marins dont le corps est enveloppé dans une coquille. On peut les trouver sur la plage, à marée basse. La coquille est en fait un squelette extérieur et est composé de calcium. Elle est donc sensible à l’acidité. ([https://fr.wikipedia.org/wiki/Coquille_(mollusque)#Constitution <u>source</u>])
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| − | Et le corail ? C'est un animal appelé polype, qui dans le cas des coraux "durs", va construire un squelette calcaire (carbonate de calcium) en utilisant notamment le CO<sub>2</sub> dissout dans l'eau de mer. Ils vivent dans les eaux chaudes et constituent un habitat pour de nombreuses autres espèces sous-marines. Certaines espèces vivent en symbiose (= association étroite gagnant-gagnant) avec une algue microscopique. qui vont leur apporter les nutriments nécessaire pour vivre grâce à la photosynthèse. . (<u>[http://edu.mnhn.fr/mod/page/view.php?id=9334 Source] mnhn</u>)
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| − | <br />{{#annotatedImageLight:Fichier:Coupe corail.png|0=500px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/4/48/Coupe_corail.png|href=./Fichier:Coupe corail.png|resource=./Fichier:Coupe corail.png|caption=Coupe corail|size=500px}}<br />Image : coupe d'un corail, [[commons:File:Joonis4.png|license]]
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| − | Les coquilles des mollusques et les coraux, composés de calcaire, sont donc sensibles à l’acidité. L’acidification des océans a donc un impact sur ces espèces car ce phénomène fragilise leur squelette. On a par exemple constaté un ralentissement de la croissance des huîtres ou des moules, ce qui affecte aussi les élevages. Dans certaines régions du globe, l'eau de mer est devenue corrosive pour de petits organismes calcifiés du plancton, comme les ptéropodes, qui représentent la base des chaînes alimentaires. L'acidification des océans a entraîné une diminution du pH de l'eau de mer, qui est en moyenne 30 % plus acide (ou moins basique) aujourd'hui que dans les années 1800.
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| − | Pour en savoir plus, tu peux visionner [https://www.youtube.com/watch?v=1XXdyWK7Z-s <u>la vidéo de L’Esprit Sorcier sur les mers et les océans</u>] (34 minutes).
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| − | La biodiversité marine est gigantesque, tu peux explorer les fonds marins en visionnant les images de l’exposition [https://www.jardindesplantesdeparis.fr/fr/programme/galeries-jardins-zoo-bibliotheques/ocean-plongee-insolite-3681 ''<u>Océan, une plongée insolite</u>''] présentée au Muséum National d’Histoire Naturelle en 2019.
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| − | '''Dessine l'animal ou l'élément marin que tu as préféré dans tout ce que tu as vu ou lu dans ce parcours !''' Tu peux le mettre dans ton "cahier d'expérience" et si tu le veux bien, le partager avec l'aide de tes parents sur le groupe Facebook [https://www.facebook.com/groups/2950053335221619/?ref=nf_target&fref=nf <u>“Les Sciences Pyjama”</u>]. <br />
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| − | ===Histoire des sciences=== | |
| − | L’Homme s’intéresse aux mers et océans depuis déjà des millénaires, mais seulement comme un moyen de communication ou d’exploitation de ses ressources, que ce soit pour le commerce, l’exploration de la planète ou se nourrir. Pythéas le Marseillais est le premier scientifique connu à “naviguer sur les flots”. Il embarque à ''Massalia'' (ville actuelle de Marseille) quatre siècles avant notre ère, entre dans l’Atlantique et décrit les côtes de l’Europe avec des données chiffrées. Il découvre le phénomènes des marées et est le premier à établir un lien avec les cycles lunaires et solaires. La seconde moitié du 18e siècle est la période la plus connue et la plus prolifique en explorations maritimes fréquemment accompagnées de scientifiques. Cependant, ces scientifiques sont des géographes, des astronomes ou des biologistes qui s’intéressent essentiellement aux espèces terrestres.
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| − | Ce n’est qu’à partir de la moitié du 19e siècle que les mers et océans deviennent un sujet d’études à part entière et donc une science : l’océanographie. Cette science commence à se développer entre le 19e siècle et la deuxième guerre mondiale (1939-1945), de véritables laboratoires prennent place sur des navires consacrés à l'exploration et l'étude des fonds marins, des masses d'eau qui les surmontent et des organismes qui peuplent l'océan*.
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| − | <nowiki>*</nowiki>Si tu veux en savoir plus tu peux lire la [http://www.sb-roscoff.fr/sites/www.sb-roscoff.fr/files/documents/station-biologique-roscoff-breve-histoire-illustree-de-l-oceanographie-3078.pdf ''<u>Brève histoire illustrée de l’océanographie</u>''] d’André Toulmond, professeur émérite de l’Université Pierre et Marie Curie et ancien directeur de la Station Biologique de Roscoff.
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| − | Aujourd’hui, l’océanographie est une science interdisciplinaire regroupant la biologie, la géologie, la météorologie et la physique. Les océanographes étudient notamment la biodiversité marine et la climatologie. Depuis le début de l’ère industrielle au 19e siècle, ces scientifiques constatent un impact humain très fort sur les fonds marins et estiment que d’ici 2100, avec la poursuite des activités humaines produisant du CO<sub>2</sub> en grande quantité, le pH de l’eau de mer diminuerait de 0,3 unité, selon un rapport du GIEC* en 2019, soit plus d’un doublement de son acidité par rapport à 1850.
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| − | <nowiki>*</nowiki>GIEC : Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'évolution du Climat, [https://report.ipcc.ch/srocc/pdf/SROCC_SPM_Approved.pdf <u>source</u>] : B2.3.
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| − | Nous faisons tous les jours l'Histoire, et le confinement que nous vivons restera dans les annales ! Depuis le début de cette période, certains organismes (association, ONG et cabinet de conseil) ont constaté une forte baisse des rejets de CO<sub>2</sub> dans l'air grâce au grand ralentissement des trafics routier et aérien, et de l'indrustrie :
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| − | *[https://www.airparif.asso.fr/actualite/detail/id/280 AirParif] constate une amélioration de la qualité de l'air de 20 à 30% dans la région parisienne
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| − | *L'ONG [https://www.carbonbrief.org/analysis-coronavirus-set-to-cause-largest-ever-annual-fall-in-co2-emissions Carbon Brief] estime une baisse de 4% d'émissions du CO<sub>2</sub> au niveau mondial pour cette année.
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| − | Quelques articles d'informations sur [https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/03/25/baisse-de-la-pollution-et-des-emissions-de-co2-en-ile-de-france-depuis-le-debut-confinement_6034337_3244.html Le Monde] et [https://www.franceinter.fr/environnement/le-confinement-fait-drastiquement-baisser-les-emissions-de-co2-dans-le-monde-mais-ca-ne-va-pas-durer France Inter].
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| − | Ce n'est pas complètement gagné, mais une baisse si drastique en peu de temps c'est plutôt réjouissant : allez, tou.te.s à nos vélos ! :)
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| − | ===Lien avec d’autres parcours===
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| − | Si tu veux réaliser un autre parcours sur les gaz, tu peux réalisé [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Group:Bica-vinaigre,_une_histoire_de_gaz Bica-vinaigre, une histoire de gaz]
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| − | |GroupObjectif=Comprendre ce qu'est le CO<sub>2</sub>, et qu'il est acide. En se diluant dans les océans, il acidifie ceux-ci. Comprendre que les espèces sous-marines sont très sensibles à cette acidité : l'exemple le plus flagrant sont les coraux ! Mais également les planctons, qui sont presque invisibles, et pourtant un maillon essentiel de la chaîne alimentaire sous-marine ! | |
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L'air a-t-il une masse ? Est-il lourd ? Si oui, ne serions-nous pas écrasés par celui-ci ? On peut alors penser que l'air n'a pas de masse et pourtant...
Auteur 
Tess | Dernière modification 10/06/2020 par Stéphanie BORRI
Durée
5 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique
L'air a-t-il une masse ? Est-il lourd ? Si oui, ne serions-nous pas écrasés par celui-ci ? On peut alors penser que l'air n'a pas de masse et pourtant...
Durée
5 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)
Ça_n'a_pas_l'air_lourd_BALLON.jpg
Étape 1 - Fabriquer
Fabriquer une balance : fixer un fil au milieu du pic à brochette (pour la suspendre), et les deux ballons gonflés à l'identique de chaque côté. Ensuite, régler la balance pour qu'il y ait équilibre entre les deux ballons gonflés, en déplaçant le fil du milieu de la balance. La balance se trouve alors en équilibre. A ce moment, dégonfler un des deux ballons.
Une représentation schématique de l'expérience :
- 1 Pic à brochettes
- 2 Morceaux de ficelle
- 3 Ballons de baudruche
Observations : que voit-on ?
La balance penche du coté du ballon gonflé. Le ballon gonflé est donc plus lourd que celui qui est dégonflé.
Explications
Avec cette expérience, on peut le mettre en évidence. En effet, on met la balance à l'équilibre avec les deux ballons gonflés et ce n'est que lorsqu'on enlève de l'air de l'un des deux ballons que la balance se met à pencher du coté du ballon le plus gonflé, ce qui nous permet d'en conclure que la seule chose qui peut influer sur l'équilibre de la balance est l'air contenu dans les deux ballons. On peut alors bien dire que l'air à une masse.
Cependant, quelques questions se posent :
_ Comment se fait-t-il que lorsqu'on lance un ballon de baudruche gonglé et un dégonflé en l'air, celui dégonflé retombe en premier tandis que celui gonflé tend à rester en l'air ?
Certains parlent de poussée d'Archimède, vous savez, cette force qui, lorsqu'on mets un objet dans l'eau, le fait remonter à la surface. Et bien elle ne s'applique pas ici car la différence de pression est négligeable dans ce cas là.
En fait, il s'agit là d'une expérience différente de celle avec la balance, puisqu'ici, le ballon est soumis à son propre poids ET aux frottements de l'air sur la surface du ballon.
_ Qu'est-ce que le frottement de l'air ?
C'est cette force qui s'oppose à votre main et l'envoit en arrière quand l'on met sa main à travers la fenêtre de la voiture. Ou encore quand vous faites du vélo, il y a beaucoup de vent sur votre visage mais pas que, il y'a aussi le frottement de l'air. Et bien ce frottement est plus important si l'on mets sa main à travers la fenêtre plutôt que son doigt. Et le frottement est aussi plus important plus on va vite. En fait, plus l'objet est gros et plus on va vite, plus il y'a de frottements.
Or le ballon gonflé a une certaine taille, à coup sûr plus importante que le ballon dégonflé, c'est-à-dire que le ballon gonflé a une plus grande surface que le ballon dégonflé. C'est pour cela que le ballon gonflé flotte plus longtemps dans l'air, cela est dû aux frottements de l'air.
Ici, avec la balance, il n'y a donc pas de poussée d'Archimède comme dit précédemment et de plus, il n'y pas de frottements car la vitesse est bien trop faible. Le seul facteur ici est donc le poids des ballons, ce poids même qui est plus important, l'air a donc bien une masse.
Plus d'explications
Un article wikipédia qui explique les propriétés de l'Air
Applications : dans la vie de tous les jours
La balance, la pression atmosphérique...
Dernière modification 10/06/2020 par user:Stéphanie BORRI.
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