Le sable peut être source d'innovation non?
Difficulté
Expert
Durée
2-3 heure(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre, Science de la vie, Science de la matière, Physique
- Matériel et outils
Marteau 
Un marteau est un outil percuteur, servant par exemple à aplatir un morceau de fer ou à enfoncer un clou.
Règle
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Au sens matériel, une règle est un instrument de mesure gradué à arêtes rectilignes servant à tracer des traits droits ou à mesurer des longueurs.
Compas 
Sert a tracer des rond
Bassine 
Une bassine est un récipient ouvert et plus large que haut, pouvant comporter des poignées. Elles sont généralement en tôle galvanisée ou en matière plastique.
La bassine est un accessoire ménager très prisé dans les pays en voie de développement, où elle trouve de multiples usages, principalement alimentaire et pour le linge. Elle sert ainsi de récipient pour collecter et nettoyer de la nourriture (coquillages, légumes, etc.) ; elle permet de transporter le linge sale entre le domicile et le lavoir, avant de le ramener pour le faire sécher.
Le principal lieu de production des bassines est l'Asie du sud-est. Clou 
Un clou est une pièce métallique de forme allongée servant à fixer deux objets l'un à l’autre. Il est composé d’une extrémité plate, parfois élargie, nommée tête et d'un corps, se terminant par une forme pointue.
Colle 
Colle
Ciseaux 
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Carton 
Le terme carton désigne certains types de papiers généralement caractérisés par une rigidité, une épaisseur et/ou un grammage relativement élevés ; cependant, la distinction peut être faite en fonction des caractéristiques et de l’emploi. Par exemple, certains matériaux cannelés légers sont considérés comme des cartons alors que les feuilles de papier buvard ou certains supports artistiques à fort grammage sont considérés comme des papiers.
Feuille papier 80g 
Feuille de papier type imprimante 80g
Boite de conserve 
conservation d'aliments
Feutre de couleur 
Sert a colorier
Rapporteur 
Un rapporteur (ou rapporteur d'angle) est un outil utilisé en géométrie pour mesurer des angles et pour construire des figures géométriques. Les rapporteurs utilisés par les élèves sont la plupart du temps gradués en degrés, mais il existe plusieurs variantes : certains ont une double graduation (en degrés et en radians, ou en degrés et en grades), certains forment un disque complet alors que d'autres ne sont que des demi-disques.
L'usage du rapporteur est parfois remplacé par l'usage d'un demi-carré.
Le rapporteur trigonométrique est un instrument de mesure matérialisant le cercle trigonométrique et fournissant une correspondance degrés-radians.
Un théodolite n'est rien d'autre qu'un ensemble de deux rapporteurs (horizontal et vertical) de haute précisionÉtape 1 -
- Pour créer la base de mesure de l'angle :
Il faut découper un cercle de diamètre 19 cm sur la feuille de carton, puis couper ce cercle en deux et en garder la moitié. Sur la feuille de papier A4 en format paysage, tracer une ligne horizontale de 19 cm avec le feutre noir à environ un tiers du bas de la feuille. Tracer ensuite avec le feutre les différents angles (compris entre 20° et 50°) en partant de chaque extrémité de la ligne, comme indiqué sur le schéma ci-dessous.
Dans le carton, découper un rectangle de la même largeur que le petit côté du pavé et de longueur 20 cm. Coller la feuille de mesure des angles sur la moitié de ce rectangle, comme pour faire une sorte de panneau. Clouer le demi-cercle sur une des surfaces carrées du pavé, puis clouer l'ensemble feuille rectangle sur une des surfaces rectangulaires du pavé, pour faire en sorte que le diamètre du demi-cercle se retrouve contre la ligne tracée sur la feuille A4 (cf. vidéo).
- Pour mesurer l'angle de chute :
Jeter du sable sur le demi cercle et regarder l'angle maximal du tas obtenu.
- Pour créer des formes :
- Jeter rapidement beaucoup de sable sur la surface carrée du pavé pour obtenir une pyramide carrée.
- Jeter rapidement beaucoup de sable sur la surface rectangulaire du pavé pour obtenir une pyramide à base rectangulaire.
- Jeter rapidement beaucoup de sable sur le prisme triangulaire pour obtenir un tétraèdre.
- Jeter rapidement beaucoup de sable sur le cylindre plein pour obtenir un cône.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
On constate que l'angle de chute du sable est compris entre 30° et 40°. Cela est valable pour toutes les formes obtenues.
Explications
Une des propriétés du sable est qu'il forme naturellement des pentes stables jusqu'à environ 40°. Au-delà de cet angle, il s'écoule par avalanches successives pour retrouver cette pente stable. Ce qui explique les pentes mesurées lors de l'expérience.
Plus d'explications
Pour obtenir un château de sable, il faut mouiller le sable afin de modifier ses propriétés physiques et ainsi empêcher un écoulement du sable. Plus précisément, l'humidité est essentielle car elle permet la cohésion des grains de sable entre eux.
Dernière modification 2/04/2020 par user:Hayat.
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