Montrer comment la terre réagit en présence d'eau
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre, Science de la matière, Physique
Introduction
L'expérience montre comment des grains de terre ou de sable se comportent en présence d'eau.
- Matériel et outils
Terre
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Elément solide de couleur brune où poussent les végétaux.
Eau 
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Balle de pingpong 
Objet sphérique et creux utilisé dans la pratique du tennis de table. Composée souvent de celluloïd, cette balle pèse 2,5 grammes pour un diamètre de 40 millimètres.
Plaque de verre
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Plaque de verre. Peut-être récupérée sur des cadres photo par exemple.
Assiette 
Une assiette est une pièce de vaisselle qui permet de contenir et de servir des mets. Elle peut être en verre, en céramique (faïence, porcelaine, grès), en bois, en mélamine ou en métal. Elle est composée d'un fond plat, appelé ombilic, et de bords inclinés (talus ou descente) généralement bordés par un marli, couronne horizontale ou oblique à contours variés et profil droit ou galbé.
Lors de pique-niques on utilise des assiettes jetables en mousse de polystyrène, en carton ou en matière plastique.
Par métonymie, l'assiette peut désigner son contenu (exemple : une assiette de bouillon). Jeu de photos plastifiées
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évoquant la mobilité
Sable
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"Matériau granulaire constitué de petites particules provenant de la désagrégation de matériaux d'origine minérale (essentiellement des roches) ou organique (coquilles, squelettes de coraux, etc.) dont la dimension est comprise entre 0,063 mm (limon) et 2 mm (gravier) selon la définition des matériaux granulaires en géologie. Sa composition peut révéler jusqu'à 180 minéraux différents (quartz, micas, feldspaths) ainsi que des débris calcaires. (source Wikipédia)
Étape 1 - Le matériel
Prendre 4 balles de ping pong, 2 lames de verre (pour microscope), un bol de terre, un bol de sable, un litre d'eau environ, et des photos de terre ou d'argile au microscope.
Étape 2 - Etude du sable
Donner du sable aux participants et leur demander de réaliser un "château de sable"
Très rapidemment, les participants demandent de l'eau pour "faire tenir" le pâté de sable.
quel est le rôle de l'eau ? Pourquoi est elle indispensable à la tenue de l'édifice ? De quoi est constitué le sable ?
Il est possible d'observer le sable à la loupe ou à l'oeil nu pour se rendre compte qu'il est constitué d'une multitu de petits grains.
Étape 3 - Pyramide de balles
Demander aux participants de faire une pyramide avec 4 balles de ping pong
Constater que c'est impossible.
Refaire l'exercice avec des balles mouillées, et constater que cela est alors possible.
Demander aux participants ce que peut représenter ces balles de ping pong.
Étape 4 - Obsevation des ponts d'eau (ou ponts capillaires)
Mouiller 2 balles de ping pong, et les coller l'une contre elle
Les espacer de quelques millimètres, et observer dans l'espace entre les 2 la création d'un pont d'eau.
Vous pouvez aussi faire l'expérience entre 2 doigts ou deux billes préalablement plongées dans l'eau.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
On observe qu'en absence d'eau, il n'y a pas d'adhésion entre les balles de ping pong ou les grains de sable . La présence d'eau améliore l'adhésion jusqu'à un certain point.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- Mettre trop d'eau dans le sable
- Ne pas mouiller toute la surface des balles de ping pong
- Séparer trop rapidement les balles de ping pong
Explications
Les balles de ping - pong correspondent à un grain de sable.
Cette adhésion est due à la présence des nombreux ponts d'eau (ponts capillaires) entre les grains de sable adjacents, qui agissent comme "une colle" entre chaques grains. C'est ce qui permet au chateau de sable de tenir. Sans eau, il est impossible de modeler le sable.
Plus d'explications
Pour aller plus loin:
Applications : dans la vie de tous les jours
Construction de batiments en terre crue (pisé, torchis, adobe)
Éléments pédagogiques
Sources et ressources
Bâtir en terre - éditions Belin
Dernière modification 29/06/2022 par user:VincAuRA.
Draft