idées d'expériences sur l'air

[chocoaddict44]

Bonjour, avez -vous des idées d'expériences ne nécessitant pas beaucoup de matériel pour intéresser les élèves sur le thème de l'air?

Merci

[mistinguette]

masse d'1L d'air mais pas hyper-fun....L'air à une masse avec 2 ballons sur un cintre en équilibre/ou balance à plateau équilibré avec du sable
le plus gros succès reste le mouchoir dans un verre que l'on retourne sur un cristallisoirs plein d'eau et qui reste sec

[znamrv]

Bonjour,

Masse d'un litre d'air avec bouillant de Franklin comme décrit dans ce topic ?

[Delva]

Sur la pression de l'air : la bouteille pleine d'eau avec un petit carton dessous qui "tient tout seul"
La cannette avec un peu d'eau bouillante dedans qu'on retourne rapidement sur un cristallisoir plein d'eau et qui est bruyamment raplatie par la pression extérieure de l'air.
Et si on dispose du matériel, les hémisphères de Magdebourg.
Les vases communicants avec un peu d'eau colorée (c'est plus sur les liquides mais c'est bien la pression de l'air qui agit et on peut le montrer en bouchant un des orifices)

Pour la masse d'un litre d'air, je fais une démarche d'investigation pour estimer la masse de l'air dans la classe (j'ai trouvé l'idée dans un livre). Quand on a trouvé la masse d'un litre d'air (à peu près en général), il faut mesurer la classe et faire quelques calculs de conversion et de volume. Ça occupe bien une séance entière mais c'est plein de rappels. Ils sont surpris de trouver plusieurs centaines de kilogrammes d'air.

[Trane]

Vous rattachez cela à quelle partie du programme ? Ce sont des expériences que je ne fais plus (mesure de masse d'1L d'air, notion de pression) pour avoir le temps de faire la partie sur le son.
Je fais encore l'expérience de la canette en lien avec "Caractériser les différents états de la matière (solide, liquide, gaz)."

[candy]

Bonjour,

J'adore l'experience du bouillant de Franklin (avec le bruit du marteau d'eau). Une belle experience que l'on peut retrouver ici : https://www.canal-u.tv/video/cerimes/ch ... _etat.9081
Il y a aussi la liquefaction de l'air a la fin du film. On peut faire l'une en classe et montrer l'autre dans le film.
L'experience avec "le petit carton qui tient tout seul" est certes parlantes mais difficile a interpreter rigoureusement. Voir ici : http://culturesciencesphysique.ens-lyon ... ession.xml

On peut utiliser une bouteille percee et demander aux eleves comment arreter le jet... Il suffit de fermer le bouchon pour empecher l'air d'entrer et d'appuyer sur l'eau.

Bonne continuation.

[chocoaddict44]

Merci à vous pour vos idées, il me semble que l'expérience de détermination de la masse d'un litre d'air ne fonctionne pas bien.

[mistinguette]

Je la fait avec un pulvérisateur d'eau ça marche pas si mal. Sinon pour voir que la masse augmente il existe des petits boites dans lesquelles on crée une dépression.

[Aranel53]

Alors pour ma part j'aime beaucoup cette partie car ça permet de vraiment travailler sur les états de la matière au niveau moléculaire.

- coller un sucre (ou un mouchoir en effet) au fond d'un pot de yaourt en verre et le descendre vertical dans un grand bécher plein d'eau : l'air empêche l'eau de rentrer. ("action" qui préfigure la pression )

Dès que la notion de pression est claire "chocs des molécules qui rebondissent de partout sur la paroi" on peut y aller :

- expérience avec une seringue bouchée que l'on tente de compresser. compressibilité du gaz. Explication de pourquoi le piston revient : "le gaz pousse" ok...

- la même expérience mais en tirant sur le piston. L'explication du retour du piston se révèle ardue. Mais c'est pour moi une situation très efficace pour faire vraiment de la science.

- j'ai un tube en plastique souple entre deux seringues : pousser sur le piston de l'un repousse le piston de l'autre, illustration des circuits hydrauliques dans les engins.

- l’inexistence de ce qu'on appelle "aspiration" et qui est une force dirigée vers l'aspirateur mais exercée par lui : avec le tube de la seringue précédente, on peut "aspirer" un liquide... comment est-ce possible puisque les molécules de l'air dans la seringue poussent sur le liquide et ne peuvent pas le tirer vers elles (variante du piston tiré qui revient mais plus délicate pour certains élèves). Conclusion de l'inefficacité d'un aspirateur dans le vide !

- canette écrasée (évidemment ! c'est un must cette expérience ! ), je reposte ma correction (page 3) pour ceux qui ne la connaissent pas :
[4e] Expérience de la canette écrasée pression atmosphérique
avec la situation équivalente avec un bécher d'eau bouillante recouvert d'un film cellophane qui se creuse au fur et à mesure du refroidissement.

- l'erlenmeyer ou la ballon bouché avec une passoire et retourné rapidement, ou bien avec un morceau de papier.

- pour le fait que l'air a une masse, la version ballon de baudruche et balance de Roberval est bien, un peu fallacieuse à cause de la poussée d'Archimède passée sous silence (ça ne marche que parce que l'air est compressé par le caoutchouc et donc en surpression par rapport à l'extérieur) mais elle marche.

- Pour la détermination de la masse d'un litre d'air, le mini-ballon de basket surgonflé et délesté d'un litre d'air mesuré à l'érouvette graduée par déplacement d'eau marche bien (car un gros ballon est trop lourd pour la plupart des balances au dixième), on peut affiner en enlevant deux ou trois litres mais c'est pas évident. Bien veiller à éviter les projections de gouttes d'eau, c'est souvent ce qui fausse le système.
On peut aussi acheter les boites à conserver les aliments sous "vide" avec une petite pompe. ça marche bien, les élèves sont bluffés que la masse diminue quand on pompe l'air...

- et comme nous avons fait l'acquisition d'une cloche à vide et d'une pompe, c'est la fête. L'ourson guimauve recouvert de chocolat qui se craquelle et qui triple de volume puis qui se fait écraser tout plat quand on remet de l'air ... la cloche qui semble collée au socle dès qu'on enlève de l'air, le gant vide noué qui se "regonfle" etc.

- enfin, j'ai acheté une bouteille d'hélium et c'est bien chouette de faire réfléchir les élèves sur pourquoi l'hélium -qui a pourtant une masse- monte alors qu'il est aussi attiré vers le bas par la terre. là aussi ça fait une bonne séance de réflexion efficace je trouve. Car formuler l’explication correcte n'est pas aisé pour des 4e. Leur montrer une balle de ping pong qui remonte dans un cristallisoir d'eau permet de débloquer certains groupes. Et ça fait le lien avec forces et mouvement.

Je rajoute si je me rappelle d'autre chose...

[physix]

Je la fait avec un pulvérisateur d'eau ça marche pas si mal.

https://www.youtube.com/watch?v=nZnlMt6ARcI

Le problème est que les élèves ont du mal à comprendre ce qui se passe quand on pompe. Le ballon par contre est très simple à comprendre.