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Refermez la bouteille...  C'est prêt !
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Appuyez sur la bouteille et le Ludion descend, relâchez et il remonte !
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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.
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Si 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.
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|Explanations=C'est l'air contenu dans la paille qui permet au Ludion de flotter.
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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.
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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.
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* Défi : Proposer un Ludion tout fait et lance le défi de faire le descendre le Ludion au fond de la bouteille
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* 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.
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* 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.
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* Scientifique : demander au groupe de refaire le Ludion.
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* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Ludion_(physique) Le Ludion sur Wikipédia]
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Version du 8 janvier 2019 à 13:05

Auteur avatarAntonydbzh | Dernière modification 15/10/2019 par Pierreb

Introduction

Comment faire descendre au fond de la bouteille, ce petit dispositif flottant ?

Avant de jouer avec, nous allons le fabriquer !

Video d'introduction

Étape 1 - Réunissez le matériel



Étape 2 - Coupez la paille, repliez-là, scotchez-là

Coupez la paille de telle manière qu'elle se plie en deux parfaitement puis scotchez-la.


Étape 3 - Enfilez 3 trombones dans la paille

Un trombone dans chaque paille et le troisième dans les deux premiers.


Étape 4 - Réglez le Ludion

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.


Étape 5 - Mettez le Ludion dans la bouteille pleine d'eau

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).

Refermez la bouteille... C'est prêt !

Appuyez sur la bouteille et le Ludion descend, relâchez et il remonte !

Si 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.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Lorsque l'on appui 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.

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

La flottabilité du Ludion est le paramètre principal.

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.

Si 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.

Explications

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.

Plus d'explications

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.

Applications : dans la vie de tous les jours

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.

Éléments pédagogiques

Pistes pour animer l'expérience

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.

Sources et ressources


Dernière modification 15/10/2019 par user:Pierreb. Published

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