idées d'expériences sur l'air

[mistinguette]

Le pb du ballon était la variation de volume, d'où l'idée de remplacer le ballon par une bouteille avec une valve . Mais c'est plus dur à comprendre et j'avais des fuites. Le pulverisateur est pas mal pour remplacer la bouteille avec valve. Ps je crois que c'est ta vidéo que j'utilise demain.

[Aranel53]

Le pb du ballon était la variation de volume

Avec quel type de ballon ?
Pas de problème avec un ballon de basket. Une fois gonflé correctement, on le surgonfle et le volume ne change pas ensuite quand on enlève un litre ou deux. En tous cas on peut négliger la variation de volume qui ne doit pas dépasser quelques pourcents.

C'est le problème de la bouteille avec bouchon à valve bricolée, j'ai des fuites aussi sur les bouteilles qui trainent au labo et j'avoue avoir la flemme de refaire un bouchon...

Pour le ballon il faut un embout à aiguille et une bonne pompe.

[Kilama]

Bonsoir,
1.Le pulvérisateur permet de stocker de l’air sous pression.
Ajouter de l’air dans le pulvérisateur à l’aide de la pompe (prévoir une trentaine de pression).
2. Peser le pulvérisateur sans son tuyau à l’aide de la balance électronique (précision de 0,1 g).
3. Remplir la bouteille (1L, 0,5L ...) et la retourner sur une bassine contenant un fond d’eau (au moins 3-4 cm).
4. Glisser le tuyau sous l’ouverture de la bouteille et retirer 1 L d’air (ou ...) en appuyant sur la gâchette du pulvérisateur.
5. Peser à nouveau le pulvérisateur sans le tuyau et en déduire la masse de l’air récupéré.

En préambule, vous pouvez montrer que l’air a une masse, en plaçant sur une balance une cloche à vide (penser à placer sur la balance un support en PVC (24 cm/24cm) : voir pièce jointe.

[mistinguette]

Exact pour le ballon de basket qui est hélas parfois trop lourd pour les balances de précisions bon marchees plafonnées à 500g...

[Aranel53]

C'est pour ça que je disais le "mini-ballon de basket" au début, je savais pas que ça existait et un collègue m'a montré ça et du coup ça permet d'avoir les balances au dixième car la masse est inférieure à 500g.

Je note l'idée du pulvérisateur, pas besoin de bricolage du coup !

[Spilou]

J'utilise un ballon de volley, en cuir. C'est plus petit qu'un ballon de basket et le cuir à l'avantage de très peu s'étendre en comparaison du plastique du ballon de basket.

[chocoaddict44]

Merci à tous pour vos retours, n'ayant pas de matériel ( pas de cloche à vide ni pompe ) pour la masse de l'air, je vais devoir montrer une vidéo .
Je me pose par ailleurs une question concernant le vocabulaire: je lis souvent comme question : L'air pèse -t-il ? L'air est-il pesant?
Est-ce rigoureusement correct ? J'ai peur que les élèves ne confondent ensuite la notion de masse et de poids en posant ce genre de question.
Peut-être devrais-je juste mettre : l'air a -t-il une masse?
Qu'en pensez-vous?
Merci

[Aranel53]

Comment ça "pas de matériel" ? Il n'y a pas une balance, une pompe à vélo au labo ? Tu peux voir avec les collègues d'EPS, ils ont souvent des pompes et même souvent un petit compresseur (en plus des aiguilles et de plein de ballons différents suivant la portée de ta balance). Tu pourras donc facilement surgonfler un ballon ne serait-ce que pour montrer que l'air est "pesant".
Les vidéos sont à utiliser en dernier recours de mon point de vue. Pour la masse d'un litre d'air, ok pourquoi pas la vidéo si pas assez de matériel pour mesurer le volume de l'air extrait, mais pour la compressibilité, la matérialité des gaz et le fait qu'ils ont une masse, les manips sont à faire "en vrai" à mes yeux.

La deuxième partie de ta question soulève la définition du verbe "peser" et la définition de "masse".
Je ne sais pas comment tu abordes le vocabulaire mais la masse est la grandeur physique qui compte la quantité de matière, tandis que le poids est une force correspondant en première approximation à la force gravitationnelle exercée par la terre sur un objet situé à sa surface. Masse en kilogrammes, poids en newtons. La confusion entre les deux venant du fait que le poids est proportionnel à la masse, et que la gravitation est utilisée dans l'immense majorité des systèmes de mesure de la masse et que la plupart des balances actuelles sont des dynamomètres... donc c'est normal de confondre ces deux grandeurs liées car la distinction entre les deux ne sert que fort peu.

Au contraire, les élèves doivent confondre poids et masse (comme la majorité de la population) pour ensuite dépasser cette confusion et démêler les deux concepts, c'est illusoire de croire qu'on évite la confusion en évitant de soulever le problème !
Mais "l'air a-t-il une masse ?" est une question pertinente.
Et "pourquoi de l'air ne pèse rien dans l'air ?" (et de l'eau ne pèse rien dans l'eau) est une question encore plus pertinente qui permet ensuite de parler de poussée d'Archimède une fois que la masse volumique a été vue au moins qualitativement. On rejoint mon ballon à hélium... Car pour certains cela implique que l'hélium a une masse négative du coup, puisqu'il monte !

[chocoaddict44]

Merci Aranel pour ton retour très intéressant.

[fosse-drivet]

j'utilise un ballon de baudruche mis sur le goulot d'une bouteille remplie d'eau à ras bord et on retourne la bouteille au-dessus de l'évier:
-si le ballon n'est pas gonflé, la pression atmosphérique empêche l'eau de la bouteille de descendre dans le ballon
-si le ballon est un peu gonflé, l'eau prend le place de l'air dans le ballon, cela rappelle aux élèves le remplissage d'une bouteille par déplacement d'eau.