Science junior pour les enfants

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C’est parti pour un peu de science pour les juniors. Dans cette expérience nous allons parler de la densité des éléments dans un liquide et de la poussée d’Archimède.

C’est une expérience de science très simple à réaliser avec des enfants et avec très peu de matériel. Je vous explique tous juste en dessous.

Mais avant de commencer, parlons un peu d’Archimède.

Qui était Archimède ? Il est considéré comme l’un des principaux scientifiques de l’Antiquité et était spécialisé dans la physique et la mécanique statique.

Il est à l’origine de l’explication du principe de levier qui permet de décupler les forces.

Archimède a vécu entre 287 av. J.-C. et 212 av. J.-C. Grèce antique.

Dans cette expérience à faire à la maison, nous allons voir le principe de la poussée d’Archimède qui énonce que :

« Tout corps plongé dans un fluide éprouve une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du fluide qu’il déplace et appliquée au centre de gravité du fluide déplacé, ou centre de poussée. »

Voici une autre expérience à faire ou je parle d’Archimède : Expérience scientifique de l’oeuf qui flotte.

Expérience de science pour les juniors

Science junior et l’expérience du bouton gazeux

Matériel nécessaire pour réaliser cette expérience

  • Deux verres
  • De l’eau plate
  • Une bouteille d’eau gazeuse
  • Un petit bouton de chemise

Protocole de cette expérience

  1. Remplir un verre d’eau plate
  2. Remplir le deuxième verre d’eau gazeuse
  3. Jeter le bouton de chemise dans le verre d’eau plate et observer
  4. Jeter le bouton dans le verre rempli d’eau gazeuse et observer la différence

On va pouvoir observer que le bouton qui est dans l’eau plate coule au fond. On peut donc en déduire que la densité du bouton et plus importante que le volume d’eau qu’il dégage.

Lorsque l’on observe le bouton de chemise dans le deuxième verre d’eau gazeuse, celui-ci remonte à la surface !

Mais pourquoi ? Je donne toutes les explications de cette expérience juste en dessous !

Explication de cette expérience pour les enfants

Dans notre premier verre, celui d’eau plate. Le bouton possède une densité plus importante que le volume d’eau qu’il déplace. C’est-à-dire ? 

Je vais essayer de simplifier cette explication et de la rendre le plus accessible possible.

Lorsque le bouton est immergé dans l’eau il occupe une certaine place que l’eau ne peut plus occuper ! Cette valeur et le « volume ».

On a donc le bouton, qui a son volume (pour les explications, nous allons prendre la valeur de 1), mais aussi un poids donné (d’une valeur de 1,2 pour notre exemple).

Le bouton = 1 en unité de volume et 1,2 en unité de poids.

C’est-à-dire que 1 bouton = 1,2 unité de poids. 2 bouton = 2,4 unités de poids

L’eau à un volume de 1 pour une unité de poids de 1 également !

C’est-à-dire que 1 volume d’eau = 1 unité de poids. 2 volumes d’eau = 2 unités de poids

Lorsque l’on plonge notre bouton dans l’eau, celui-ci coule, car son volume ne déplace pas assez d’eau pour compenser son poids. Le bouton est plus lourd que l’eau.

Mais voilà que tout change une fois que l’on place notre bouton de chemise dans le verre d’eau gazeuse. Le bouton se met à flotter. Pourquoi ?

Car les bulles de gaz qui s’échappent de l’eau gazeuse s’accrochent au bouton ce qui vient modifier son volume de base.

On a donc un nouveau volume global qui se forme. Qui est le volume du bouton de 1 + le volume des bulles qui va être de 0,3 par exemple.

Le nouveau volume global est donc 1+0,3 = 1,3 !

Le nouveau volume nous indique que le bouton est maintenant plus léger que l’eau !

Il va naturellement venir se placer à la surface de l’eau selon la poussée d’Archimède.

Pourquoi le bouton monte et descend ? C’est très simple, les bulles qui viennent se coller au bouton ne sont pas constantes, ni définitives. Les bulles se collent et se décollent ou éclatent.

Cela a pour effet de modifier en permanence le volume global du bouton. Ce qui le fait monter et descendre, temps qu’il y aura suffisamment de bulles dans le verre d’eau gazeuse.

Voilà c’est la fin de cette expérience, vous pouvez télécharger des fiches illustrées juste en dessous pour découvrir de nouvelles choses.

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Bouton

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