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Version du 3 mai 2020 à 17:43

En Auvergne, on trouve des volcans en forme de cônes (avec crâtère), et de dômes (sans crâtère). D'où vient cette différence ?

Auteur Vinciane Audart | Dernière modification 29/05/2020 par Antenne64 NASU

Difficulté

Facile

Durée

15 minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la terre, Science de la matière

En Auvergne, on trouve des volcans en forme de cônes (avec crâtère), et de dômes (sans crâtère). D'où vient cette différence ?

Difficulté

Facile

Durée

15 minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la terre, Science de la matière

Sommaire

1 Introduction
2 Étape 1 - Prépare la formation d'un cône
3 Étape 2 - Modélisation de la formation d'un cône
4 Étape 3 - Modélisation de la formation d'un dôme
5 Étape 4 - Modélisation de la formation d'un "bouclier"
6 Comment ça marche ?
7 Éléments pédagogiques
- 7.1 Objectifs pédagogiques
- 7.2 Sources et ressources
8 Commentaires

Licence : Attribution (CC-BY)

volcan, viscosité Volcans_-_C_ne_ou_D_me_DSC_0555.JPG

Introduction

Lorsque l’on dit “volcan”, la première image qui nous arrive à l’esprit est une montagne en cône, surmontée d’un cratère, crachant de la lave.

Tu seras peut être surpris d’apprendre que chaque volcan est unique, et que cette forme n’est pas représentative de tous les volcans de notre planète.

Par exemple en Auvergne, on trouve des volcans en forme de cônes (avec crâtère), et de dômes (sans crâtère). D'où vient cette différence ?

Matériel et outils

Étape 1 - Prépare la formation d'un cône

Prends la boîte en carton (ou une assiette en plastique ou en carton), et avec l'aide d'un adulte, perce un trou de la taille de la paille.

Incère cette dernière dans le trou, puis verse la semoule en tas dessus, jusqu'à ce que la semoule recouvre complètement, voire plus, le haut de la paille.

Étape 2 - Modélisation de la formation d'un cône

Place un couvercle sur la boîte, puis souffle dans la paille.

Comment se sont placés les grains de semoule ?

Étape 3 - Modélisation de la formation d'un dôme

Prends maintenant le morceau de carton et perce le pour faire passer le haut du tube de dentifrice.

Appuis doucement sur le tube en dentifrice.

Quelle forme prend - il ?

Étape 4 - Modélisation de la formation d'un "bouclier"

Procède de la même façon mais avec du gel douche.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Dans la première manipulation avec la semoule, les grains de semoule s'envolent sous l'effet de ton souffle. Ils sont expulsés du haut du tas, ce qui forme un cratère.

Dans la deuxième manipulation, le dentifrice en sortant de son tube forme une boule, qui finit par s'étaler. Aucun "crâtère" ne se forme.

Dans la troisième manipulation, le gel douche sort du tube et s'écoule et s'étale directement sur le carton.

Explications

Les volcans sont des lieux de sortie du magma contenu dans le manteau de la Terre. Ce magma, cherche à sortir, et s'infiltre à travers des fractures et failles de la crôute terrestre.

Le magma, dans son chemin vers l'extérieur se charge plus ou moins en éléments minéraux et en gaz. En sortant à l'air libre, le magma, devenu lave, a des propriétés différentes : il s'écoule plus ou moins bien, contient beaucoup ou très peu de gaz. Cette composition va avoir des conséquences sur le type d'éruption et la forme de l'édifice volcanique.

Plus d'explications

Lorsqu'un magma est pauvre en élément minéraux (en particulier en silice), et en gaz, l'éruption sera de type "effusive", sous forme de coulées de laves fluides (expérience numéro 3 avec le gel douche). Elles peuvent s'étendre sur des kilomètres à la ronde ! L’accumulation de ces coulées fluides donne naissance à des cônes aux pentes très douces

Lorsque le magma est riche en silice, la lave est très visqueuse. Elle va alors s'accumulée, sans s'écouler, pour former un relief arrondi que l'on nomme "dôme" (cas de la pâte à dentifrice).

Enfin, lorsque le magma contient beaucoup de gaz, et est pauvre en silice, l'éruption sera de type "explosif". Les gaz, en sortant, projettent des paquets de lave. Au contact de l'air, ces morceaux de lave refroidissent très rapidemment pour former des pierres (que l'on appelle scories). Ces pierres vont s'accumuler autour de la cheminée du volcan, et finirent par former un cône, surmonté d'un cratère.

Applications : dans la vie de tous les jours

Les volcans des îles d'Hawaï, sont des volcans faits de lave fluide, que l'on appelle bouclier. Leurs coulées de laves s'étalent sur des kilomètres !

Le puy de Dôme en Auvergne est, comme son nom l'indique, un volcan de type "dôme".

Le puy de Pariou en Auvergne, l'Etna, le Stromboli en Italie sont des volcans de type "cône".

Vous aimerez aussi

- manège à farine

- lampe à lave

- éruption volcanique

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

- comprendre la création de forme des volcans

- notion de viscosité des liquides

Sources et ressources

- Découvrons le volcanisme - les sites volcaniques d'Auvergne, Gerard Joberton, De Borée editions.

- http://science.vulcania.com/terre-volcans/volcans-et-eruptions/les-differents-types-deruptions.html

Dernière modification 29/05/2020 par user:Antenne64 NASU.

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Draft

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-|Step_Content=- Une ficelle ou du fil assez solide (laine, fil à rôti, fil de coton, etc) d'au moins 2m. Elle doit être assez longue pour que si deux personnes se mettent chacune à un bout, elles ne puissent pas comprendre leurs chuchotements.
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+Incère cette dernière dans le trou, puis verse la semoule en tas dessus, jusqu'à ce que la semoule recouvre complètement, voire plus, le haut de la paille.
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-- Un compas pour faire un trou dans les pots de yaourt
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-Différents types de ficelles (fil de fer, scoubidou, ficelle en coton/laine, etc)
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-<br />
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-|Step_Title=Préparer l'expérience
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-|Step_Content=*Si les pots de yaourt ne sont pas propres, lave-les juste avant de commencer l'expérience.
+|Step_Content=Prends maintenant le morceau de carton et perce le pour faire passer le haut du tube de dentifrice.
-*Une fois séchés, à l'aide de ton compas perfore les pots d'un trou au centre de la base. Le trou doit être assez grand pour y glisser la ficelle mais aussi assez petit pour que la ficelle soit retenue.
-{{Warning|Fais attention à la pointe du compas et à tes doigts. La manipulation peut être dangereuse. Tu peux demander de l'aide.}}
-*Passe la ficelle à travers les trous depuis l'extérieur vers l’intérieur du pot de façon à ce que chaque pot soit à une extrémité et que les fonds des pots soient face à face.
-*Fais un gros nœud à chaque bout de la ficelle pour qu'elle ne sorte pas des pots. Tu peux consolider l'attache des pots avec un morceau de scotch à l’intérieur.
-<br />
+Appuis doucement sur le tube en dentifrice.
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-{{Tuto Step
-|Step_Title=Réaliser l'expérience
-|Step_Content=Demande à quelqu'un de prendre un des pots, prends l'autre et écartez-vous l'un de l'autre jusqu'à ce que la ficelle soit bien tendue.
-Écoute dans ton pot de yaourt pendant que l'autre personne chuchote dans le sien et  vice-versa.
-Que se passe-t-il ?
+Quelle forme prend - il ?
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-|Step_Title=Pour aller plus loin
+|Step_Title=Modélisation de la formation d'un "bouclier"
-|Step_Content=Tu peux également essayer d'utiliser différents types de ficelles (fil de fer, scoubidou, ficelle en coton/laine, etc) pour voir comment améliorer ton téléphone
+|Step_Content=Procède de la même façon mais avec du gel douche.
+|Step_Picture_00=Volcans_-_C_ne_ou_D_me_DSC_0540.JPG
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-Essaye avec une ficelle plus courte, plus longue (2, 4, 6, 8, 10 mètres). Que se passe t-il ?
+|Step_Picture_02=Volcans_-_C_ne_ou_D_me_DSC_0544.JPG
-Communique en réseau avec 3, 4, 5 participants en rajoutant par  participants supplémentaires 1 pot relié à 1 fil que vous nouez au centre du dispositif inital. Quel est le résultat ?
-Essaye maintenant de faire un tour au milieu de la ficelle autour d'une poignée de porte par exemple et essaye à nouveau de communiquer en tirant légèrement sur le pot pour tendre la ficelle. Que remarque-tu ?
-Si tu le souhaites, tu peux décorer les deux pots à l'aide de feuilles et de feutre, tu  pourras un ainsi scotcher tes décorations et avoir un téléphone personnalisé .
-<br />
-|Step_Picture_00=T_l_phone_sans__lectricit__Item-Fil_de_fer_fil_de_fer.jpg
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 }}
 {{Notes
-|Observations=Le son émis dans l'un des pots de yaourt est transmis dans l'autre. Si la distance est très grande il peut être déformé. Cette technique permet d'entendre un message secret à travers de longues distances, un peu comme un téléphone.
+|Observations=Dans la première manipulation avec la semoule, les grains de semoule s'envolent sous l'effet de ton souffle.  Ils sont expulsés du haut du tas, ce qui forme un cratère.
-<br />
-|Avertissement=Si le fil est élastique la vibration aura du mal à se déplacer le long du fil.
-De même si ton pot de yaourt est trop rigide il aura des difficultés à vibrer, et donc à transmettre le son.
-Si la ficelle n'est pas bien tendue, elle ne vibre pas suffisamment.
-|Explanations=Le son est une '''vibration'''.
-Lorsque tu parles dans le pot de yaourt, le son de ta voix fait vibrer ce dernier.
-Cette vibration (donc ta voix) est transmise à l'autre pot de yaourt grâce à la ficelle.
-Ton interlocteur, en plaçant son oreille dans le pot "reçoit" ces vibrations.
-Son système auditif les convertit alors sous forme de signaux que le cerveau interprètera ensuite comme un son.
-Ainsi la personne au bout du téléphone entendra ce que tu dis !
-|Deepen=Le déplacement du son est caractérisé par une '''onde'''.
-Ces ondes, dites '''mécaniques''', ont besoin d'un milieu dans lequel se déplacer (le son ne peut pas se propager dans le vide spatial par exemple).
-Une onde sonore est véhiculée par les particules qui composent un milieu (eau, air, métaux ou le fil etc.).
-Les particules se déplacent, se heurtent et transmettent leur énergie aux particules voisines.
-Ces mouvements particulaires créent des '''zones de pression''' et de '''dépression''' (voir schéma ci-dessous : représentation graphique d'une onde en bleu et représentation particulaires des zones de pression et dépression en dessous).
-{{#annotatedImageLight:Fichier:Telephone sans electricite 500px-CPT-sound-physical-manifestation.svg.png|0=500px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|alt=Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CPT-sound-physical-manifestation.svg|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/2/2a/Telephone_sans_electricite_500px-CPT-sound-physical-manifestation.svg.png|href=./Fichier:Telephone sans electricite 500px-CPT-sound-physical-manifestation.svg.png|resource=./Fichier:Telephone sans electricite 500px-CPT-sound-physical-manifestation.svg.png|caption=Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CPT-sound-physical-manifestation.svg|size=500px}}
-____________________________________________________________________________________________________________
-Les ondes sonores se déplacent différemment selon les propriétés de leur milieu de propagation.
+Dans la deuxième manipulation, le dentifrice en sortant de son tube forme une boule, qui finit par s'étaler. Aucun "crâtère" ne se forme.
-Par exemple, dans l'eau, le son se déplace plus vite que dans l'air (1480m/s dans l'eau et 340m/s dans l'air).
+Dans la troisième manipulation, le gel douche sort du tube et s'écoule et s'étale directement sur le carton.
+|Explanations=Les volcans sont des lieux de sortie du magma contenu dans le manteau de la Terre. Ce magma, cherche à sortir, et s'infiltre à travers des fractures et failles de la crôute terrestre.
-Généralement, plus un milieu est dense plus le son se propagera plus vite (6110m/s dans l'acier).
+Le magma, dans son chemin vers l'extérieur se charge plus ou moins en éléments minéraux et en gaz. En sortant à l'air libre, le magma, devenu lave, a des propriétés différentes : il s'écoule plus ou moins bien, contient beaucoup ou très peu de gaz. Cette composition va avoir des conséquences sur le type d'éruption et la forme de l'édifice volcanique.
+|Deepen=Lorsqu'un magma est pauvre en élément minéraux (en particulier en silice), et en gaz, l'éruption sera de type "effusive", sous forme de coulées de laves fluides (expérience numéro 3 avec le gel douche). Elles peuvent s'étendre sur des kilomètres à la ronde ! L’accumulation de ces coulées fluides donne naissance à des cônes aux pentes très douces
-L'intensité du son diminue plus vite dans les milieux les moins denses.
-Ainsi on peut entendre de plus loin le son transmis par la ficelle du "téléphone sans éléctricité" que par l'air.
+Lorsque le magma est riche en silice, la lave est très visqueuse. Elle va alors s'accumulée, sans s'écouler, pour former un relief arrondi que l'on nomme "dôme" (cas de la pâte à dentifrice).
-|Applications=*Les vagues sont la manifestation d'une onde mécanique qui se propage dans l'eau. Étant donné que l'eau n'est pas compressible, on observe des bosses et des creux à l'endroit des pressions et dépressions. Il en est de même lorsque l'on jette un caillou dans une eau calme (ce sont des minis vagues). Lorsque l'on voit une vague avancer, ce n'est pas l'eau qui se déplace mais l'onde. Ainsi, si une grosse vague passe sous un bateau, le bateau ne va pas avancer mais simplement s'élever.
-*Comment fonctionne le téléphone ? La voix du 1<sup>er</sup> interlocuteur fait vibrer dans le téléphone la membrane du microphone. Cette onde est ensuite convertie en signal électrique puis va être transmise (par un réseau ou des câbles) jusqu'au téléphone du 2<sup>nd</sup> interlocuteur. Ce second téléphone va convertir le signal éléctrique en onde sonore et nous permettre donc d'entendre le message.
-*Si on colle son oreille sur le sol et que quelqu'un court à côté, on peut l'entendre. C'est une technique utilisée pour entendre un troupeau de chevaux au galop à une grande distance avant même de pouvoir les voir.
-*Notre propre corps vibre avec le son. Lorsque tu entends une musique avec des basses fortes, tu peux sentir ton corps être traversé par elles.
-*Nous pouvons voir les vibrations du son sur les membranes d'un haut-parleur.
-|Related=*[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Cuill%C3%A8re_cloche La cuillère cloche]
-*[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Sel_qui_danse Le sel qui danse]
-*[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Propagation_du_son_dans_l%27eau_et_l%27air Ballon d'air et ballon d'eau]
-|Objectives=*Comprendre que le son est une vibration.
-*Comprendre comment le son se transmet.
-*Comprendre que le son se transmet différemment en fonction des matières.
-<br />
-|Animation=Cette animation est intéressante dans le cadre d'une animation sur la technologie du quotidien. Elle peut être réalisée en intérieur ou en plein air.
-Elle peut aussi s'inscrire dans une initiation à la fabrication d'un système de communication électrique. Elle permet de comprendre le principe de fonctionnement des communications à distance et des propriétés de propagation des sons. Cela peut aussi sensibiliser les enfants à la notion de sons « bruyants» et de leur proposer un autre moyen de parler sans gênés ou sans être écoutés.
+Enfin, lorsque le magma contient beaucoup de gaz, et est pauvre en silice, l'éruption sera de type "explosif". Les gaz, en sortant, projettent des paquets de lave. Au contact de l'air, ces morceaux de lave refroidissent très rapidemment pour former des pierres (que l'on appelle scories). Ces pierres vont s'accumuler autour de la cheminée du volcan, et finirent par former un cône, surmonté d'un cratère.
+|Applications=Les volcans des îles d'Hawaï, sont des volcans faits de lave fluide, que l'on appelle bouclier. Leurs coulées de laves s'étalent sur des kilomètres !
-L'animateur peut enrichir l'animation en testant le dispositif avec des enregistrements (aboiements, bruits de véhicule) pour montrer que ce n'est pas que la voix qui peut être propagée par la ficelle. La comparaison avec une ficelle plus longue met en évidence la diminution de la vibration selon la distance. L'utilisation de différents matériaux de ficelles montre que la vibration du son se propage plus ou moins bien selon la densité du matériel.
+Le puy de Dôme en Auvergne est, comme son nom l'indique, un volcan de type "dôme".
-'''''Astuce d'animation :'''''  Faire passer le fil à travers le trou d'une serrure d'une porte opaque. De cette façon les enfants ne se voient pas et ne s'entendent que par le dispositif.
-|Notes=L'émission C'est pas sorcier [https://www.youtube.com/watch?v=Q58ns2rLXx8 "Qu'est-ce qu'un son ?"] sur Youtube
-Le [https://www.youtube.com/watch?v=jR_IJ-rU8ws "Défi : construire un yaourtophone géant"] avec On n'est pas que des cobayes sur Youtube
+Le puy de Pariou en Auvergne, l'Etna, le Stromboli en Italie sont des volcans de type "cône".
+|Related=- manège à farine
-L'article wikipédia du [https://fr.wikipedia.org/wiki/Téléphone_à_ficelle téléphone à ficelle] et de la [https://fr.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9l%C3%A9communications télécommunication]
+- lampe à lave
-[http://www.slate.fr/life/79028/telephone-yaourts-explication-yaourtophone Explication du téléphone à ficelle] sur Slate.
+- éruption volcanique
+|Objectives=- comprendre la création de forme des volcans
+- notion de viscosité des liquides
+|Notes=- Découvrons le volcanisme - les sites volcaniques d'Auvergne, Gerard Joberton, De Borée editions.
-<br />
+- [http://science.vulcania.com/terre-volcans/volcans-et-eruptions/les-differents-types-deruptions/eruption-strombolienne.html http://science.vulcania.com/terre-volcans/volcans-et-eruptions/les-differents-types-deruptions.html]
 }}
 {{Tuto Status
 |Complete=Draft
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