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S'initier aux sciences participatives en ville + (Les programmes de sciences participatives … Les programmes de sciences participatives aident les scientifiques et les associations de protection de la biodiversité à collecter un grand nombre d’informations qui leur permettent d’étudier les espèces vivantes et leurs relations avec leur milieu : les écosystèmes. Par exemple, ce type d’observations permet d’évaluer la diversité spécifique des végétaux dans une même rue et sur un même trottoir, c'est à dire le nombre d'espèce différentes qui s'y développent, ce qui constitue une étude très utile pour les scientifiques. Lorsque la diversité spécifique d’un site est élevée, cela signifie que les habitats présents dans ce milieu offrent suffisamment de nourriture, de refuges et des conditions adaptées pour accueillir des plantes nombreuses et différentes. Le milieu urbain offre souvent moins d'habitats propices au développement des plantes sauvages, elles y sont cependant présentes dans des fissures, des allées, des bordures de pelouses, au pied des arbres... Même si elle reste souvent discrète, cette flore urbaine joue un rôle important : elle contribue à rafraîchir la température, à attirer des insectes pollinisateurs, à filtrer l'eau et à en éliminer des polluants, et parfois embellit le cadre de vie des habitants. En réalisant régulièrement les mêmes mesures pendant plusieurs années sur les mêmes zones d’étude, on met en place un suivi, qui peut aider à mieux comprendre l’évolution de l’environnement. Si le nombre d’espèces diminue au cours du temps, cela peut être le signe d’un déséquilibre naturel ou d’origine humaine, comme le réchauffement climatique, le piétinement, ou l'utilisation de désherbants chimiques qui polluent durablement le sol.chimiques qui polluent durablement le sol.)
La plante qui respire + (Les rayons du soleil arrivent sur la cime … Les rayons du soleil arrivent sur la cime de l’arbre, frappent les feuilles et là, l’arbre possède un produit qui s’appelle la chlorophylle ce qui donne la couleur verte aux feuilles (Atelier 1) et grâce à ce produit, l’énergie qu’apporte les rayons du soleil, l’eau qui arrive, le gaz carbonique qui arrive par les petits troues qui rentre par la feuille (les stomates) et tout ceux-ci se rencontrent.

Les plantes respirent grâce à ces orifices situés sur la face inférieure des feuilles et parfois supérieure. Ces stomates ont peuvent s’ouvrir plus ou moins, pour réguler sa repsiration, sous l’influence de la lumière et de la sécheresse. Mais, les stomates ne sont jamais totalement fermés et les échanges gazeux ne sont jamais inexistants.

Et l’hiver, l’arbre peut-il respirer sans feuilles?

Les feuilles sont les principaux organes pour la respiration, mais celle-ci ce fait également les tiges herbacées(branche) et les tiges lignifiées(tronc) et par les racines.

C’est grâce à cette respiration par d’autre stomates de l’arbre que les arbre à feuillage peuvent respirer durant l’hiver.

Ainsi la respiration correspond à l’absorption d’oxygène (O2) par la plante et à un rejet de dioxyde de carbone (CO2) mais aussi de l’eau (H20).

Jour et nuit, les cellules de l’arbre absorbent de l’oxygène et rejettent du gaz carbonique : c’est la respiration.bsorbent de l’oxygène et rejettent du gaz carbonique : c’est la respiration.)
Billes sauteuses + (L’électricité statique permet au bourdon d … L’électricité statique permet au bourdon de fixer sur ses poils des grains de pollen. L’électricité statique entre l’insecte pollinisateur et la fleur aurait une autre conséquence : en se posant sur la fleur, le bourdon (chargé positivement) arracherait des électrons (charges négatives) à la plante. En perdant des électrons la plante perdrait alors une partie de sa charge électrique. Ainsi, les fleurs visitées récemment par des bourdons auraient une charge électrique plus faible. Le bourdon a la capacité de ressentir ces changements électrostatiques. Il choisirait donc de butiner les plantes ayant une forte charge électrique car cela signifierait qu'elles n’auraient pas été butinées récemment par un bourdon et contiendraient donc plus de nectar. [https://fr.wikipedia.org/wiki/Tribo%C3%A9lectricit%C3%A9 Triboélectricité] sur Wikipédia [http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectricit%C3%A9#L.27.C3.A9lectricit.C3.A9_statique.html Électricité statique] sur Wikipédia [http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectromagn%C3%A9tisme.html Électromagnétisme] sur Wikipédiaisme.html Électromagnétisme] sur Wikipédia)
Défi : l'eau monte ! + (On peut par exemple installer une "barrièr … On peut par exemple installer une "barrière" pour retenir le sable et bloquer l'eau à l'aide de graviers, de plaques de carton, de barrages de bâtons... Une autre stratégie possible consiste à surélever les constructions en les installant sur un support bâti sur pilotis (les bâtons plantés dans le sable) pour qu'elle ne touchent pas l'eau, ou sur des fondations renforcées et hautes qui résisteront ou freiineront l'infiltration de l'eau (graviers, cartons...). Il est également possible de construire des habitations flottantes en installant les pots sur des radeaux ou des pontons (bouchons de liège attachés par de la ficelle ou autre matériaux flottants). Certaines équipes ont pu décider de retirer les pots de yaourt du sable afin qu'ils ne soient ni renversés ni mouillés par la montée des eaux. Cela permet aussi de gagner le défi ! Il est interéssant dans ce défi de comparer non seulement l'efficacité des solutions choisies, mais aussi le coût et la complexité de leur mise en place : faut-il utiliser beaucoup de matériaux, construire de nombreux équipements, modifier beaucoup le paysage d'origine ?, modifier beaucoup le paysage d'origine ?)
L'imperméabilité des sols + (On remarque que les éponges, même si elles … On remarque que les éponges, même si elles sont bien essorées, contiennent encore de l’eau ? C’est la même chose pour le sol. Il a une capacité à retenir de l’eau. Pour un sol, la quantité d’eau qu’il peut absorber entre le moment où il est sec et le moment où il sature (il ne peut pas contenir plus d’eau) est appelée « réserve utile ». C’est la quantité d’eau qui peut en être facilement extraite, par les racines des plantes par exemple. Celle-ci est mesurée en millimètres de hauteur d’eau, comme la pluie. Elle varie principalement selon le type de sol (graviers, sable, terre argileuse). Si un sol est privé d'eau pendant une longue période, il peut perdre ses réserves d'eau. C'était le cas de l'éponge toute sèche. Les pores qui retenaient l'eau se rétractent et sa structure se modifie. On observe parfois des fissures qui témoigne de son assèchement. Lorsque c'est le cas, l'eau a du mal à se frayer un chemin, le coefficient de ruissellement augmente alors fortement. Lorsqu’une éponge est gorgée d’eau (dès le début ou après quelques instants d’arrosage) elle n’est plus capable d’en absorber. Son coefficient de ruissellement monte alors jusqu’à 100% (toute l’eau ruisselle) ! C'est la même chose pour le sol, si la pluie est trop intense ou dure trop longtemps, il finira par saturer. Nos éponges ont des coefficients de ruissellement très différents selon leur état. De la même façon, l’inclinaison ou le relief du sol peut influer fortement sur le ruissellement. Il est possible de tester cela facilement chez soi : l’eau s'écoule très rapidement sur les surfaces qui ne sont pas horizontales. Un sol en pente a un coefficient de ruissellement bien supérieur à celui d'un sol horizontal de même surface . Au contraire, si un sol comporte des bosses et des creux, ceux-ci vont ralentir l’écoulement de l’eau et l’aider à s’infiltrer.ulement de l’eau et l’aider à s’infiltrer.)
Acidification des océans + (Plusieurs réactions chimiques se produisen … Plusieurs réactions chimiques se produisent. Le CO₂ se combine avec l'eau, en formant de l'acide carbonique (H₂CO₃). L’acide carbonique, instable, se dissocie directement en ions bicarbonate (HCO₃^-) et H⁺ (H₂CO₃ -> HCO₃^- + H⁺). La libération d’ions H⁺ provoque une augmentation de l'acidité, autrement dit le pH diminue. Beaucoup des ions H⁺ libérés s'associent avec des ions carbonate (CO₃^2-) présents naturellement dans l'eau et forment des ions bicarbonate (H⁺ + CO₃^2- -> HCO₃^-). Donc plus le pH diminue plus la concentration en ions carbonate de l'eau de mer diminue également.ement dans l'eau et forment des ions bicarbonate (H+ + CO32- -> HCO3-). Donc plus le pH diminue plus la concentration en ions carbonate de l'eau de mer diminue également.)
L'évaporation et la concentration des polluants + (Pour évaporer l'eau, on la porte à ébullit … Pour évaporer l'eau, on la porte à ébullition. C'est la température à partir de laquelle l'eau passe sous sa forme gazeuse. Pourtant dans la nature l'eau atteint rarement les 100°C et on constate de l'évaporation ! En réalité, le vent facilite grandement ce phénomène, notamment quand l'air est sec. [1] Dans le cas où un composé peut s'évaporer et se retrouver dans l'atmosphère, on dit qu’il est volatil. Les polluants volatils peuvent être très compliqués à traiter car selon la météo, ils peuvent s'échapper et apparaitre à d'autres endroit. Lorsque les polluants ne peuvent pas s'évaporer, leur concentration va augmenter. Le simulateur suivant permet de s'amuser avec les concentrations pour comprendre le phénomène : https://www.phychiers.fr/concentrations/ https://www.phychiers.fr/concentrations/)
Qu'est-ce que les Biocides + (Si une partie des biocides présentés ici s … Si une partie des biocides présentés ici sont aujourd'hui interdits, ils ont tous été extrêmement utiles lorsqu'on les a découvert ! Ils ont eu un effet très bénéfique sur l'hygiène et la production alimentaire, en protégeant les populations des famines. C'est pourquoi on a souvent détourné le regard sur leur impact. D'ailleurs, certains sont encore utilisés aujourd'hui, malgré toutes les connaissances sur leurs effets. Le DDT par exemple, est jugé comme un « mal nécessaire » par l'OMS pour éviter la propagation de maladies tropicales. Aujourd'hui, les biocides d'origine chimique sont partout dans l'environnement. On les retrouve notamment dans l'alimentation (que ce soit les légumes ou la viande) et dans l'eau potable [3]. Des quantités maximales ont été établies pour la plupart des aliments pour s'assurer que la population ne soit pas intoxiquée. Cependant, on s'interroge encore sur les effets cocktails, c'est-à-dire le mélange de plusieurs molécules, même à petites doses.plusieurs molécules, même à petites doses.)
Coefficient de ruissellement + (Tu as remarqué que nos éponges, même si on … Tu as remarqué que nos éponges, même si on les essore bien, contiennent encore de l’eau ? C’est la même chose pour le sol ! Il a une capacité à retenir de l’eau. Pour un sol, la quantité d’eau qu’il peut absorber entre le moment où il est sec et le moment où il sature (il ne peut pas contenir plus d’eau) est appelée “réserve utile”. C’est la quantité d’eau qui peut en être facilement extraite, par les racines des plantes par exemple. Celle-ci est mesurée en millimètres de hauteur d’eau, comme la pluie. Elle varie principalement selon le type de sol (graviers, sable, terre argileuse). Lorsqu’une éponge est gorgée d’eau (dès le début ou après quelques instants d’arrosage) elle n’est plus capable d’en absorber. Son coefficient de ruissellement monte alors jusqu’à 100% (toute l’eau ruisselle) ! C'est la même chose pour le sol, si la pluie est trop intense ou dure trop longtemps, il finira par saturer. Nos éponges ont des coefficients de ruissellement très différents selon leur état. De la même façon, l’inclinaison ou le relief du sol peut influer fortement sur le ruissellement. Tu peux tester cela facilement chez toi : l’eau s'écoule très rapidement sur les surfaces qui ne sont pas horizontales. Un sol en pente a un coefficient de ruissellement bien supérieur à celui d'un sol horizontal de même surface . Au contraire, si un sol comporte des bosses et des creux, ceux-ci vont ralentir l’écoulement de l’eau et l’aider à s’infiltrer.ulement de l’eau et l’aider à s’infiltrer.)
Conducteur ou isolant + (Un courant électrique est un déplacement d … Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur. Ces déplacements sont imposés par l'action de la force électromagnétique, dont l'interaction avec la matière est le fondement de l'électricité. Dans un conducteur métallique, les particules chargées et mobiles sont des électrons peu liés aux atomes auxquels ils appartiennent (on dit que ces électrons se trouvent dans la bande de conduction). On peut considérer qu'ils se déplacent facilement dans le matériau métallique. Lorsqu'une différence de potentiel est appliquée aux extrémités du conducteur, elle provoque le déplacement de ces électrons, ce que l'on appelle courant électrique. Le réseau des atomes contient des ions positifs : les atomes qui ont perdu un électron. Mais ces derniers, prisonniers du réseau par les liaisons métalliques, sont quasiment immobiles et ne participent que de manière infime à la circulation du courant. Un isolant, aussi appelé matériau diélectrique, est une partie d'un composant ou un organe ayant pour propriété d'interdire le passage de tout courant électrique entre deux parties conductrices. Un isolant possède peu de charges libres, elles y sont piégées, contrairement à un matériau conducteur où les charges sont nombreuses et libres de se déplacer sous l'action d'un champ électromagnétique. La capacité d'un matériau à conduire plus ou moins bien les charges électriques est appelée "conductivité électrique".ues est appelée "conductivité électrique".)

Le ballon collant + (Stabilisation ionique: ré-échange des ions afin de décharger les matières des charges qu'on leur a apporté (ici par frottements).)

Biodiversité - Diversité des individus + ('''La biodiversité''' n'est pas seulement … '''La biodiversité''' n'est pas seulement définie par la grande diversité des espèces et des écosystèmes sur Terre : '''elle comprend aussi la grande DIVERSITÉ DES INDIVIDUS au sein de chaque espèce. C'EST LA DIVERSITÉ INTRA-SPÉCIFIQUE, qui existe chez toutes les espèces.''' Et ces niveaux sont en interactions permanentes les uns avec les autres. La '''diversité intra-spécifique correspond''' à la '''diversité génétique''', base du potentiel d’évolution et d’adaptation des espèces. C’est cette diversité des individus d’une même espèce qui conditionne les capacités d’adaptation à court et à long terme des populations et des espèces à leur environnement, changeant dans l’espace et dans le temps (changements climatiques, pollutions, maladies...).nts climatiques, pollutions, maladies...).)
Eruption volcanique + ('''Les éruptions :''' Éruption effusive : … '''Les éruptions :''' Éruption effusive : La lave qui s'accumule au sommet du volcan forme un bouchon. Si les éruptions sont calmes, le bouchon va être creusé petit à petit et la lave va s'écouler le long des pentes. Éruption explosive : Si la pression des gaz et de la lave est trop grande dans le volcan, le bouchon va sauter ! Entrainant avec lui le gaz et la lave qui vont jaillir vers le haut. Dans certains volcans, entre les éruptions, des gaz peuvent s'échapper par des fissures. Cela crée des fumées que l'on appelle des fumerolles. '''La réaction acido-basique :''' Le mélange de bicarbonate et de vinaigre provoque une réaction acido-basique suivie d'une réaction de décomposition. Le vinaigre contient de l'acide éthanoïque (CH₃COOH), et le bicarbonate de sodium (aussi appelé hydrogénocarbonate de sodium, NaHCO₃) est une base. Mélangés, le bicarbonate et le vinaigre réagissent et forment de l'acide carbonique (H2CO3) très instable, qui se décompose aussitôt en formant de l'eau et du dioxyde de carbone (CO₂) . Le dioxyde de carbone produit sous forme gazeuse se dégage dans la bouteille. Comme le ballon fixé sur la bouteille rend l'ensemble étanche, le gaz ne peut pas s'en échapper. La pression augmente, ce qui gonfle le ballon, qui reste alors gonflé s'il n'y a pas de fuite. Voici le détail des réactions en jeu : Le bicarbonate de sodium se dissocie au contact de l'eau en ions sodium (Na⁺) et bicarbonate (HCO₃⁻) : NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃⁻. Le vinaigre contient une part d' acide éthanoïque (environ 5 %), composé d'ions oxonium (H₃O⁺) et éthanoate (CH₃COO⁻) : CH₃COOH <–> H₃O⁺ + CH₃COO⁻. Les ions oxonium réagissent avec les ions bicarbonate et forment de l’acide carbonique : (H₂CO₃) : H₃O⁺ + HCO₃- → H₂CO₃ + H₂O Instable, l’acide carbonique se dissocie immédiatement en formant du dioxyde de carbone (CO₂), et de l'eau (H₂O) : H₂CO₃ → H₂O + CO₂ La réaction complète se résume ainsi : NaHCO₃ + CH₃COOH → CO₂ + H₂O + CH₃COONa Le CO2 une fois formé est soluble dans l'eau. Toutefois lorsque l'eau arrive à saturation de CO2, l'excédent commence à former des bulles qui finissent par remonter. C'est l'effervescence. (C'est la même chose que pour le sel de cuisine. Le sel de cuisine est soluble dans l'eau. Mais quand on arrive à saturation, le sel en excès reste sous forme solide). : NaHCO3 + CH3COOH → CO2 + H2O + CH3COONa Le CO2 une fois formé est soluble dans l'eau. Toutefois lorsque l'eau arrive à saturation de CO2, l'excédent commence à former des bulles qui finissent par remonter. C'est l'effervescence. (C'est la même chose que pour le sel de cuisine. Le sel de cuisine est soluble dans l'eau. Mais quand on arrive à saturation, le sel en excès reste sous forme solide).)
Découvrir les habitants du sol + ('''Qu’est-ce qui permet de dire qu’une esp … '''Qu’est-ce qui permet de dire qu’une espèce fait partie des organismes du sol ?''' Tous les habitants du sol ne vivent pas forcément dans le sol. Et à l’inverse, tout ce qui touche le sol ne fait pas forcément partie des habitants du sol (sinon, nous, humains, en ferions partie) ! Par contre nous sommes toutes et tous dépendants du sol (en tant que support, base de notre alimentation…). Ainsi, les chercheurs s’accordent à dire que '''la biodiversité du sol regroupe l'ensemble des formes de vie qui présentent au moins un stade actif de leur cycle biologique dans le sol. Elle inclut les habitants de la matrice du sol ainsi que ceux de la litière et des bois morts en décomposition.''' Toutes ces espèces, quelle que soit leur taille, interagissent directement avec le sol (via leur habitat, leur reproduction, leur alimentation...), le modèlent, agissent sur sa texture (proportion d’éléments minéraux dans un sol : sables, limons, argiles), sa structure (la taille et l’organisation des particules de sol entre elles), sa composition (les différentes couches de sol). Cette biodiversité du sol est encore assez peu connue, mais elle a un rôle très important. C’est pour cela qu’il est important de la protéger, elle et son habitat. '''Ainsi, parmi la liste des espèces proposées dans l’étape 4 - partie 2 :''' *'''font partie des habitants du sol :''' **les moisissures, les bactéries, les micro-algues, les enchytréides (vivent dans le sol), **les renards, les taupes, les vipères, les castors, les lapins, les souris (ont leurs terriers dans le sol), **les chênes et les marguerites (ont leurs racines dans le sol et s’y nourrissent). *'''ne font pas partie des habitants du sol''' : les poules, les chats, les cerfs, les pigeons, les moustiques, les libellules, les chiens, les abeilles (ils n’ont pas d’interactions directes avec le sol, excepté y trouver parfois leur nourriture).interactions directes avec le sol, excepté y trouver parfois leur nourriture).)
Cuivrer un clou avec une pièce + ( *Lorsque l'on trouve du cuivre dans la so … *Lorsque l'on trouve du cuivre dans la solution de vinaigre, il n'est pas sous sa forme métallique, on appelle cela des '''ions'''. Les ions cuivre sont '''chargés positivement'''. En chimie, le symbole du cuivre s'écrit '''Cu''', les ions du cuivre s'écrivent '''Cu²⁺''' (Ils ont perdu 2 charges négatives) et ils s'appellent les '''ions "cuivriques"'''. L'acier contient du fer, le fer s'écrit '''Fe'''. Lorsque les ions cuivriques rencontrent les atomes de fer, ils redeviennent du cuivre. Les ions cuivriques prennent les charges qui leur manquent et redeviennent neutres sous la forme métallique Cu (cuivre). En revanche pour chaque atome de cuivre devenu métallique, un atome de fer devient un '''ion ferreux Fe⁺⁺'''. *On dit que le cuivre est un '''oxydant''' et que le fer est un '''réducteur'''. Nous venons de faire une réaction chimique qu'on appelle '''oxydo-réduction'''. *En somme, l'ion cuivrique est réduit par le fer en cuivre et le fer est oxydé par l'ion cuivrique en ion ferreux. *L'équation d'oxydo-réduction s'écrit alors comme ceci : '''Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe²⁺''' ors comme ceci : '''Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+''' )
Oeuf qui ramollit + (1/ Lorsque l’on plonge un œuf dans du vina … 1/ Lorsque l’on plonge un œuf dans du vinaigre, il se produit une réaction chimique. La coquille. est constituée de carbonate de calcium. C’est le principal composant du calcaire. Il est insoluble dans l’eau et heureusement car sinon cuire un œuf ne serait pas de tout repos ! Le vinaigre contient un acide : c'est l’acide acétique (sa concentration est indiquée généralement sur la bouteille en %). L'acide acétique du vinaigre réagit avec le carbonate de calcium.

Acide acétique + carbonate de calcium -----> gaz carbonique + eau + bicarbonate de calcium

'''CH3COOH + CaCO3 -----> CO2 + H2O + Ca (CH3COO)2'''

Il y a donc également production d’eau et de bicarbonate de calcium. Ce dernier est soluble dans l’eau et donc ne se remarque pas à l’œil nu. Il est présent sous forme d’ions Ca(II) et d’ions bicarbonates.

2/ Lorsque la totalité du carbonate de calcium a été consommé, la réaction s’arrête. Il ne reste alors plus que la membrane de l’œuf pour contenir le jaune et le blanc. La couleur de la coquille n’a cependant pas disparu car les pigments n’ont pas été dissous au cours de la réaction. Ils se sont donc naturellement déposés sur cette membrane. Ils ne sont toutefois pas solidaires de cette dernière et le fait de simplement frotter le couteau dessus permet de les retirer.

On a alors l’impression d’avoir obtenu un œuf dur. Mais si l’on tient cet œuf entre les mains, on constate que celui-ci reste assez malléable et semble contenir un liquide.

Pour confirmer cette hypothèse, on déchire cette membrane. Le jaune et le blanc de l’œuf sont bien encore liquides. L’intérieur de l’œuf est intact ? Pas si sûr…

Si on compare le pH du blanc de l’œuf de l’expérience avec celui d’un œuf intact, on constate qu’il est moins élevé dans le premier cas, ce qui indique que du vinaigre est entré. Il semblerait donc que la membrane ne soit pas si imperméable que ça. Cette membrane, est "hémiperméable", elle laisse passer un certain nombre d'éléments, dont des gaz nécessaires à la respiration de l'oeuf (en effet quand le foetus se céveloppe, il respire, c'est à dire qu'il rejette du CO2 et absorbe de l'O2) .

En principe, on pourrait donc cuire un œuf juste avec du vinaigre. Pour s’en assurer il est possible de faire l’expérience suivante : verser le contenu d’un œuf dans un récipient et y ajouter du vinaigre. On observe alors la formation de filaments blancs. L’œuf coagule (comme lorsqu’on le cuit). Si on le laisse suffisamment longtemps (au moins 5 jours), la totalité de l’œuf aura coagulé.

'''Troublant, non ?!'''

4/ Pas tant que ça quand on sait que l’œuf est principalement constitué de protéines comme l’ovalbumine. En effet, ces protéines sont constituées d’acides aminés attachés ensemble par des liaisons covalentes (fortes). Leur forme tridimensionnelle est assurée par des liaisons faibles de différente nature. Or le fait d’abaisser le pH rompt un certain nombre de ces liaisons (dénaturation) et permet à cette chaîne de prendre une forme linéaire. Cette nouvelle structure rend possible certaines interactions avec d’autres molécules (elle a en quelque sorte « les bras libres »). Et notamment l’eau avec laquelle elle s’associe par l’intermédiaire de ponts disulfures (coagulation). L’interaction entre ces différentes chaînes construit un réseau qui emprisonne les molécules d’eau et rigidifie l’œuf.

5/ En revanche si vous faites cette expérience qui demande vraiment beaucoup de patience et de précautions, vous constaterez que l’œuf cuit de cette manière n’a pas vraiment un aspect très comestible. Pourtant il l’est !anche si vous faites cette expérience qui demande vraiment beaucoup de patience et de précautions, vous constaterez que l’œuf cuit de cette manière n’a pas vraiment un aspect très comestible. Pourtant il l’est !)
Poivre dans l'eau + (Explication de la tension superfi … Explication de la tension superficielle Chaque molécule d'eau est attirée par ses voisines. Les molécules sont reliées entre elles par des liaisons électriques et magnétiques, c'est ce qu'on appelle la '''cohésion'''. La cohésion est facilement observable dans un verre d'eau : l'eau est "entière", les molécules ne se baladent pas toutes seules, elles sont toutes ensembles collées les unes aux autres. Que se passe-t-il à la surface de l'eau ? Les molécules d'eau qui sont à la surface ont moins de voisines: elles ont des molécules d'eau uniquement en dessous. Elles vont donc se lier à moins de molécules d'eau, mais les liaisons seront beaucoup fortes. Cette force de liaison se matérialise par une membrane où la tension est plus forte, c'est ce qu'on appelle la tension superficielle. Pourquoi le poivre fuit avec le produit vaisselle? En touchant la surface de l'eau avec du détergent à vaisselle, on affaiblit la tension superficielle, cet effet se propage et le poivre se disperse, car la tension superficielle sur le bord du plat est supérieure à celle que l'on retrouve au centre; le poivre est donc attiré vers le bord du plat. Le liquide vaisselle est un agent tensioactif, c'est à dire qu'il modifie la tension superficielle entre deux surfaces (dans ce cas-ci en l'abaissant). Un agent tensioactif est '''amphiphile,'''il est constitué de deux parties de polarité différente: l’une lipophile (qui peut se lier aux matières grasses) et l’autre hydrophile (qui peut se lier à l’eau).
grasses) et l’autre hydrophile (qui peut se lier à l’eau). )
Aile ne manque pas d'air + (=== '''Allons plus loin dans l'explication … === '''Allons plus loin dans l'explication''' === On peut introduire les notions de portance et de traînée d’une aile d’un avion. Ces deux termes se rapportent à la mécanique des fluides et sont définis par différentes formules expliquées sur le site : [http://www.volez.net/aerodynamique-technique/elements-aerodynamique/expressions-portance.html Volez.net]. On peut voir que la forme (le profil) de l’aile influe sur le phénomène de vol. De même sa superficie, en augmentant, augmente les coefficients de portance et de traînée. On le voit concrètement car les avions ont de grandes ailes tandis que les oiseaux en ont des plus petites du fait de leur poids qui est totalement différent.e leur poids qui est totalement différent.)
Afficheur 7 segments piloté par Arduino + (=== '''Allons plus loin dans l'explication … === '''Allons plus loin dans l'explication''' === On a codé l'Arduino à l'aide du langage C afin qu'il puisse afficher les chiffres de 0 à 9. Le code source contient des fonctions « digitalWrite » qui permettent d'allumer des Leds précises selon des paramètres en entrée. La fonction ' digitalWrite ' envoie à chaque exécution le code approprié à chaque led précise pour l'allumer.oprié à chaque led précise pour l'allumer.)
Ballon electrostatique + (===Allons plus loin dans l'explication=== … ===Allons plus loin dans l'explication=== Coulomb, physicien français (1736 – 1806), a démontré que la présence de deux corps chargés provoque l’apparition de forces attractives ou répulsives selon le signe de leurs charges q. Cette force F est inversement proportionnelle à la distance r qui les sépare au carré : Sur la figure suivante, on peut se rendre compte que la force d’attraction diminue rapidement avec l’éloignement. Plus l’éloignement est important, plus il faut arracher d’électrons pour pouvoir soulever un bout de papier.Si on veut soulever un bout de papier de 10 mg avec ce procédé, il faudra donc arracher environ 10 700 000 000 000 000 000 000 électrons du ballon ! Le passage répété des cheveux sur le ballon de baudruche arrache des électrons aux atomes situés à la surface de celui-ci. Les électrons étant des charges négatives, cet endroit du ballon devient chargé positivement. Les cheveux ayant perdu des électrons sont alors chargés positivement à leur surface. En revanche, le papier n’est pas chargé. Il est dit électriquement neutre. Pourquoi le papier est-il attiré par le ballon frotté ? En effet, la force dont parle Coulomb ne s’applique que pour deux objets chargés. Or ce n’est pas le cas ici car le papier est resté électriquement neutre. En fait, le fait d’approcher une source de charge positive de la feuille a tendance à la polariser. C’est-à-dire qu’il y a d’infimes migrations de charges des atomes (les électrons essentiellement) vers la face opposée au ballon. La feuille se retrouve alors avec une face de charge opposée à celle du ballon et elle est donc attirée par le ballon. Pourquoi seuls les électrons sont-ils arrachés ? Pour bien visualiser le problème, prenons l’exemple de l’atome d’hydrogène. Il est constitué d’un noyau et d’un électron qui gravite autour (dans le cas général un atome, à l’état stable, possède autant de protons que d’électrons). Pour simplifier la représentation, nous représentons l’orbite de l’électron comme circulaire. L’électron est assez éloigné du noyau. Les forces qui l’empêchent de sortir de son orbite diminuent avec sa distance au noyau. De plus, il existe une autre force appelée interaction forte qui assure la cohésion du noyau. En effet, le noyau d’un atome est composé de particules neutres et de particules positives. Les particules positives se repoussent entre elles d’après la loi de Coulomb. C’est cette interaction forte qui empêche les protons de s’éloigner. Donc le noyau est très difficile à « casser ». En revanche, l’électron n’oppose presque pas de résistance. Et le simple passage des cheveux permet de l’extraire de son atome. En réalité, seuls les électrons de la couche externe, c’est-à-dire les plus éloignés du noyau, peuvent être « arrachés » (les atomes répartissent les électrons sur différentes couches). On dit alors que l’on a ionisé l’atome.ntes couches). On dit alors que l’on a ionisé l’atome.)
La fonte des glaces + (Cette expérience permet d’expliquer la fon … Cette expérience permet d’expliquer la fonte des glaces sur la planète. As-tu déjà entendu parler de glaciers, de banquise et d’iceberg ? '''Le glacier''' se forme en général en haute montage ou au niveau des pôles grâce à l'accumulation de la neige. En se tassant sous son propre poids, la neige devient compacte : elle expulse progressivement l'air qu'elle renferme et se transforme en glace. Lorsqu’on parle de glaciers, on peut utiliser les mots calotte glaciaire et inlandsis : la calotte glaciaire est un très grand glacier, et l'inlandsis correspond à plus de 50 000 km² de glace terrestre (l’Arctique et l’Antarctique sont les deux seuls inlandsis qui existent à ce jour sur la planète). Parfois, un morceau de glacier, parfois très gros, se détache et tombe dans la mer où il dérive au gré des courants : c’est ce qu’on appelle un '''iceberg'''. '''La banquise''' se forme en mer, contrairement au glacier. Des cristaux de glace se forment lorsque l'eau atteint -1,8 °C. Ces cristaux se solidarisent et forment une couche de glace qui peut atteindre 3 à 4 mètres d'épaisseur. Que se passe-t-il lorsque la banquise ou les glaciers fondent ? L’expérience nous montre que de la fonte de la glace déjà présente dans l’eau (= banquise) ne fait pas monter le niveau de l’eau (verre 1). Par contre, lorsque la glace terrestre (= glaciers, chutes d'icebergs) fond, nous observons une augmentation du niveau de l'eau (verre 2). Le résultat observé dans le verre 1 s'explique par le rôle de la '''poussée d'Archimède'''. Celle-ci correspond à la force verticale, dirigée de bas en haut, que subit un corps plongé dans un fluide (liquide ou gaz), opposée au poids du volume de fluide déplacé. La poussée d'Archimède permet d'expliquer notamment pourquoi un bateau flotte ou une montgolfière peut s'élever dans les airs, ou comment un plongeur ou un sous-marin peuvent contrôler leur flottabilité en faisant varier la pression d'un gaz dans un réservoir.

En réalité, l'eau sous forme de glace occupe un peu plus de place que l’eau liquide. Tu l'as peut-être déjà remarqué à la maison après avoir placé de l'eau ou un bac à glaçons au congélateur. Il arrive parfois aussi que le gel fasse éclater un tuyau d'eau mal protégé lorsque les températures sont très basses. Ce phénomène est particulier à l'eau et à quelques autres composés et est lié aux propriétés chimiques des liaisons atomiques. Cependant, comme tu l'as sans doute observé, les glaçons placés dans le verre 1 ne sont pas totalement immergés dans l'eau. Grâce à la poussée d'Archimède, on comprend ainsi que le volume de glace immergé correspond au volume d'eau nécessaire pour égaler le poids du glaçon (ou de l'iceberg !). Selon cette même loi, un glaçon produit en fondant le même volume d'eau que la glace solide occupait précédemment. Le niveau de l'eau reste donc le même.

A présent que nous avons compris comment la fonte des glaces entraîne la montée du niveau des océans, il reste à expliquer '''pourquoi''' ce phénomène se produit à l'heure actuelle. En effet, depuis un siècle, le niveau des mers et des océans s'est élevé d'environ 20 à 30 cm. Au cours de la même période, la température moyenne sur la planète a augmenté d'environ 0,8 °C (à 0,2 °C près). L'atmosphère et les océans sont intimement liés : lorsque la température de l'atmosphère augmente, celle des océans augmente aussi. Le '''changement climatique''' est une des raisons principales de la montée des eaux. Cependant, contrairement à ce que l'on pourrait penser intuitivement, la fonte des glaces n'explique pas à elle seule cette montée des eaux. Un autre phénomène lié à la hausse des températures joue également un rôle très important, il s'agit de la '''dilatation thermique'''. L’eau est un corps qui se dilate sous l’effet d’une augmentation de température. La dilatation signifie l’augmentation du volume : lorsqu’un corps se dilate, il prend plus de place. Les molécules d’eau (les briques microscopiques qui composent l’eau) s’agitent lorsque la température augmente, et prennent donc plus de place. A titre d’exemple, imagine qu'une cinquantaine de personnes sont dans une grande salle : si les personnes restent immobiles ou bougent peu, elles tiennent facilement dans cet espace restreint. Par contre, si les personnes commencent à s’agiter, ou à danser, elles vont s’éloigner les unes des autres et prendre plus d’espace. C’est un peu pareil pour les molécules d’eau : quand la température augmente elles s’agitent, s’écartent les unes des autres, et le volume de l’eau augmente.

Même si notre expérience ne mettait pas en évidence directement le rôle de la dilatation dans la montée du niveau de l'eau, celle-ci est toutefois bel et bien présente et il se pourrait d'ailleurs que son impact soit observable dans de bonnes conditions. En effet, dans l'expérience, nous avons utilisé de l'eau chaude pour faire fondre les glaçons plus vite. Une fois les glaçons fondus, ceux-ci ont fait légèrement baisser la température de l'eau contenue dans le verre 1 et ont donc provoqué une faible diminution de son volume. Cela pourrait donc avoir également contribué au résultat de l'expérience (le verre 1 ne déborde pas). Pour s'en assurer, on peut refaire l'expérience avec de l'eau froide et vérifier que nous obtenons bien les mêmes résultats. Dans ce cas, les conclusions de notre expérience resteraient toujours valables.

La fonte des glaces et la dilatation thermique des eaux de surface des mers et océans, toutes deux liées au changement climatique, sont à l'origine de la hausse du niveau des océans (en réalité, de nombreux autres facteurs contribuent à la hausse observable, mais dans des proportions bien moindres). Les '''conséquences''' de cette montée des eaux risquent d'être dramatiques au cours des prochaines décennies. En effet, les modèles proposés par les chercheurs prédisent qu'à l'horizon 2100 l'élévation du niveau des eaux pourrait atteindre 50 cm, voire jusqu'à 3 m si on prend en compte les hypothèses les plus pessimistes ! Or, une grande part de la population mondiale vit aujourd'hui dans la zone littorale, et ce chiffre est en constante augmentation (634 millions de personnes vivraient ainsi à proximité des côtes et à une altitude inférieure à 10 m). Le retrait du trait de côte va donc provoquer des déplacements de ces populations et créer ce que l'on appelle des réfugiés climatiques. Les premiers territoires touchés seront d'une part les îles de faible altitude de l'Océan Pacifique (Tuvalu, Kiribati, etc.) et les pays où les densités de populations littorales sont les plus fortes, principalement en Asie (Chine, Inde, Bangladesh, Indonésie, Vietnam). Les humains ne seraient pas les seuls impactés, car les zones littorales sont aussi de grands réservoirs de biodiversité. Une montée des eaux pourrait entraîner la submersion et l'érosion de nombreux habitats, la salinisation des estuaires, l'accroissement des inondations, etc.x pourrait entraîner la submersion et l'érosion de nombreux habitats, la salinisation des estuaires, l'accroissement des inondations, etc.)