ATTENTION,
ces expériences utilisent des denrées alimentaires qui une fois
transformées ou associées avec d'autres produits ne sont parfois plus comestibles
!
Mettre en évidence la photosynthèse,
procédé par lequel les plantes utilisent la lumière du soleil, l'eau et
le dioxyde de Carbonne pour produire leur propre besoin énergétique.
(leur nourriture).
Conseil(s) de sécurité :
Manipulation du feu (allumettes) à
réaliser par un adulte et avec précautions.
Matériel :
Un récipient cylindrique d'une
contenance d'environ 1L ;
Un tube à essai ;
En entonnoir en verre car il
sera transparent (dont la partie évasée est capable d'entrer dans le
récipient) ;
Des allumettes longues ;
Des élodées, qui sont des
plantes aquatiques que l'on trouve dans les aquariums ;
De l'eau.
Déroulement :
Mettez suffisamment d'élodées
dans le récipient pour en couvrir le fond ;
Recouvrez les élodées avec
l'entonnoir, partie évasée vers le bas ;
Assurez-vous que quelques
rameaux dépassent à l'intérieur de l'entonnoir, ménageant ainsi un
espace à la base du pot ;
Remplissez le pot d'eau jusqu'à
environ 2cm de l'extrémité de l'entonnoir;
Remplissez le tube à essai d'eau
et fermez-le avec le pouce pour l'empêcher de se vider.;
Recouvrez, rapidement avec le
tube à essai la partie supérieur de l'entonnoir retourné ;
Placez ensuite le dispositif en
le mettant à la lumière du soleil en vous assurant que l'eau ne
s'échappe pas du tube à essai... On peut alors voir au fur et mesure
des bulles qui grimpent dans le tube et qui remplacent le liquide...
Après un maximum de trois
heures, il ne devrait plus y avoir d'eau dans le tube à essai, mais
qu'y a-t-il à la place ?
Pour le savoir, retirez très
délicatement le tube à essai, l'ouverture maintenue en bas le plus
verticalement possible ;
Demandez à un-e assistant-e de
craquer une allumette et de la souffler une fois allumée. Placez
ensuite très vite l'allumette dans le tube à essai, elle devrait
spontanément se rallumer.
Explication(s) :
C'est l'oxygène, qui est un déchet
dans cette expérience, qui se dégage et s'accumule dans le tube à essai.
Ce qui ne manque pas de fournir de l'énergie pour que l'allumette
s'enflamme de nouveau.
Conseil(s) :
Attention au feu. Manipulation à
faire avec des adultes. Ne prenez pas un support plus grand qu'un tu à
essai car en disproportionnant l'expérience, pensez que vous
disproportionnerez la réaction. Ne faites pas sauter la baraque !!!
Comprendre d'où vient la couleur
verte de la feuille.
Conseil(s) de sécurité :
Attention à la manipulation de
l'alcool notamment pour les parties sensibles du corps comme les yeux ou
les zone des mains blessées... Portez des gants.
Matériel :
Un grand verre ;
La feuille d'un arbre
caducifolié bien large, comme celle d'un marronnier ou d'un platane
;
Environ 400 ml d'alcool dénaturé
;
Une grande casserole de plus de
30 cm de diamètre ;
De l'eau ;
Une paire de pinces en bois ;
Un grand bol mélangeur.
Déroulement :
Remplissez la moitié de la
casserole avec de l'eau et faites-la bouillir ;
Mettez la feuille dans la
casserole et maintenez doucement l'ébullition pendant 2mn ;
Eteignez le feu, enlevez la
casserole et utilisez les pinces pour récupérer la feuille et la
mettre dans le verre. Laissez l'eau chaude dans la casserole ;
Remplissez le verre contenant la
feuille avec l'alcool ;
Ajoutez de l'eau froide dans la
casserole pour faire baisser la température de l'eau afin qu'elle ne
soit plus brûlante au touché ;
Mettez le verre dans le bol
mélangeur et versez l'eau chaude de la casserole dans le bol
jusqu'au ras du bord du verre. Laissez reposer pendant une heure ;
A votre retour, l'alcool devrait
avoir viré au vert ;
Utilisez les pinces pour
extraire la feuille : elle devrait quant à elle avoir perdu presque
toute sa teinte verte.
Explication(s) :
L'alcool dénaturé casse quelques
parois cellulaires qui libèrent ainsi ses pigments verts. Résultat, la
teinte de la feuille se retrouve dans le liquide. C'est la chlorophylle
qui donne cette couleur verte. La chlorophylle et un pigment qui permet
aux plantes d'utiliser la lumière du jour pour produire leur propre
nourriture.
Comprendre l'étrange sensation que
provoque l'ananas sur notre langue et dans la bouche lorsqu'on le mange
frais (irritations).
Conseil(s) de sécurité :
Si vous souhaitez passer à table,
respecter les conditions d'hygiène de préparation des aliments.
Matériel :
Un paquet de gélatine en poudre
;
Un ananas frais ;
une boîte d'ananas en conserve ;
2 bols.
Déroulement :
Préparez la gélatine comme c'est
indiqué sur l'emballage et remplissez les deux bols avant que le
mélange ne prenne ;
Laissez ensuite la gélatine
prendre et se transformer en gelée dans les deux bols ;
Découpez une tranche dans
l'ananas frais et prenez aussi une tranche de celui de la boîte ;
Mettez la tranche d'ananas frais
sur le dessus de la gelée dans l'un des bols et celle de l'ananas en
boîte sur l'autre bol ;
Attendez 15mn et observez ;
Ce temps aura suffit à la
tranche d'ananas frais pour creuser son chemin en dévorant la gelée
placée dessous ce qui n'est pas le cas pour l'ananas de la
conserve...
Explication(s) :
Ce sont les enzymes de l'ananas
frais qui auront eu raison de la gelée... Bromelase, c'est le nom de cet
enzyme qui digère la gélatine qui est, elle-même, une autre protéine.
L'ananas en conserve a subit un traitement par la chaleur, la
pasteurisation, qui rend les enzymes inactives comme la Bromelase. Ce
qui lui permet de rester à la surface de la gélatine...
Conseil(s) :
On peut manger les deux tranches
d'ananas, car dans cette expérience tout est comestible, à condition
d'avoir préparé cette expérience dans les conditions d'hygiène
rigoureuse d'une cuisine.
Découvrir le processus de maturation
d'une cacahuète.
Conseil(s) de sécurité :
-
Matériel :
des cacahuètes fraîches (grains
d'arachides dans le rayon bio des supermarchés par exemple) ;
un sachet congélation ou un
petit récipient en verre avec un couvercle ;
de l'essuie-tout ;
de l'eau ;
de la terre ;
un pot de fleur de 30 à 45 cm de
diamètre.
Déroulement :
Ôtez délicatement la coque d'une
ou deux cacahuètes en faisant attention de ne pas entamer la petite
peau de couleur rouge ;
Humidifiez vos feuilles d'essuie
tout et placez-y vos cacahuètes ;
Déposez délicatement l'ensemble
de vos graines à l'intérieur du sac congélation de sorte à ce que
vous puissiez les observer ;
Au bout d'une semaine les
graines devraient germer ;
Remplissez le pot de fleur avec
de la terre et plantez-y vos graine germées ;
Après 7 ou 8 semaines si vous
avez arrosé régulièrement vous aurez un plant de 45cm environ qui se
sera développé avec des fleurs jaunes qui devraient apparaître ;
Une fois les fleurs fanées,
quelques temps plus tard, la tige va se courber vers la terre. Une
cosse, au bout remplace la fleur jaune tombée. Elle s'enterrera
seule ;
Après 9 semaines vous pourrez
arracher la plante, sous la terre, la cosse aura mûri en cacahuète !
Explication(s) :
Les cacahuètes ne sont pas de la
famille des noix, CQFD (ce qu'il fallait démonter). Effectivement les
noix murissent dans des coques et sont des fruits secs. La cacahuète,
comme le haricot ou les pois murie sous terre, elle s'apparente donc aux
légumineuses...
Monter la différence de pression
entre l'air chaud et l'air froid à l'aide de l'eau.
Conseil(s) de sécurité :
Attention à l'usage du feu.
Matériel :
Une tourtière, plat à tarte en
aluminium ;
Une bougie ;
Des allumettes ou un briquet ;
De l'eau;
Un grand verre (35 cl environ)
type verre à bière.
Déroulement :
Allumez la bougie puis faites
couler un peu de cire au fond du plat ;
Fixez la bougie, toujours
allumée, en la collant avec la cire avant que celle-ci ne
durcisse... ;
Remplissez le plat à mi-hauteur
avec de l'eau ;
Couvrez la bougie avec un verre
renversé ;
Au bout de quelques secondes la
bougie va s'éteindre, l'eau remontera alors dans le verre et restera
à un niveau plus élevé que l'eau dans le plat.
Explication(s) :
C'est à cause de la différence de
pression. L'air chaud occupe plus de place que l'air froid. Avec la
bougie, l'air contenu dans le verre chauffe et se dilate. lorsque la
bougie s'éteint, l'air se refroidit et se rétracte créant une dépression
(vide d'air) qui sera comblée par l'eau qui est aspirée dans le vers,
comme par une paille...
Aucun, expérience à mettre entre
toutes les mains.
Matériel :
Un plat qui va au four .
Un bout de ficelle de 20 cm de
long ;
De l'eau ;
Un coton-tige ;
Du liquide vaisselle.
Déroulement :
Remplissez le plat à mi-hauteur
avec de l'eau ;
Nouez les extrémités de la
ficelle pour faire un cercle ;
Faites flotter la ficelle sur
l'eau, elle devrait perdre sa forme circulaire ;
Plongez un coton-tige dans du
liquide vaisselle pur et trempez son extrémité savonneuse à
l'intérieur de la ficelle flottante ;
La ficelle devrait très
rapidement prendre une forme de cercle parfait.
Explication(s) :
Les molécules à la surface de l'eau
sont liées entre elles et forme comme une espèce de peau très fine par
la tension de la surface. Le savon (liquide vaisselle) casse ces
molécules et rompt alors la peau Comme celle-ci exerce une force égale
sur toute la circonférence du cercle de ficelle, elles lui font prendre
une forme parfaitement circulaire.
Etudier la tension de l'eau et
monter que la surface de l'eau dans un verre n'est jamais parfaitement
plane...
Conseil(s) de sécurité :
Cette expérience est sans danger.
Matériel :
Un verre ;
Un bouchon en liège de bouteille
de vin par exemple ;
De l'eau ;
Un volontaire...
Déroulement :
Remplissez le verre presque
jusqu'à ras bord avec de l'eau ;
Demandez à votre volontaire de
placer le bouchon de sorte qu'il flotte au centre de la surface du
liquide sans dériver vers le bord (ce qui ne marchera car le bouchon
ne cessera de dériver vers le bord) ;
Dites-lui que vous allez
parvenir à maintenir le bouchon au centre du liquide...
A votre tour, vous montrerez que
le bouchon reste exactement au centre comme prévu. Pour éviter tout
soupçon de votre volontaire doublez le matériel mais assurez-vous
que votre verre soit bien re
Explication(s) :
Lorsque le verre n'est pas rempli à
ras bord l'eau adhère légèrement sur la face interne du verre créant
ainsi un petit rebord sur tout le tour. Le bouchon dérive alors vers le
point le plus haut de l'eau, le bord... Si le vers est à ras bord, au
contraire, le point le plus haut se trouve au centre du verre car c'est
aussi le point le plus haut. Avant de déborder l'eau adhère également au
bord du verre. C'est la tension de l'eau qui permet d'obtenir une forme
rebondie.
Comprendre la tension de surface de
l'eau et jouer avec.
Conseil(s) de sécurité :
Cette expérience est sans danger.
Matériel :
Un carré de 20X20 de gaz
métallique comme celle des moustiquaires ;
Une bouteille de 1L ou une
carafe, idéalement de 6 à 8cm de large ;
Un élastique solide ;
Un volontaire.
Déroulement :
Tenez le morceau de gaze
métallique devant votre visage et soufflez dessus afin de montrer
que l'air passe bien au travers de cette gaze ;
Remplissez la bouteille à ras
bord avec de l'eau ;
Placez la gaze sur le goulot de
la bouteille pour l'obturer en la fixant à l'aide de l'élastique ;
Demandez au volontaire de mettre
la main sur l'embouchure et garder sa main en place pendant que vous
retournez la bouteille ;
Demandez ensuite au volontaire
de déplacez la bouteille, toujours renversée, au dessus de votre
tête et de retirer sa main de l'embouchure rapidement ;
Pas une goute d'eau ne devrait
couler de la bouteille et votre tête devrait rester sèche !
Explication(s) :
La tension de surface, crée une
force qui forme une sorte de peau quand elle est au contact de l'air.
Cette peau peu s'attacher aux objets solides comme la paroi d'un verre
(voir expériences quand l'eau
fait son numéro). Ici la gaze permet cet effet à condition que les
mailles du filet soient bien serrées.
Conseil(s) :
Tester l'expérience avant seul...
Sait-on jamais !
Comprendre les déplacements et les
courants d'eau ainsi que le phénomène de flottabilité.
Conseil(s) de sécurité :
Attention à la casse des bouteilles,
la maîtrise de l'équilibre des bouteilles superposées est à acquérir...
Placez les bouteilles dans l'évier pour plus de sécurité et
entraînez-vous avec des bouteilles vides, puis pleines...
Matériel :
2 bouteilles en verre de 1L
(goulots de 6 à 8cm de large idéalement) ;
Un morceau de carton de 10cm de
côté.
De l'eau chaude ;
De l'eau froide ;
De l'encre.
Déroulement :
Remplissez une bouteille avec le
l'eau chaude et l'autre de l'eau froide (les deux prises au robinet)
;
Ajoutez de l'encre dans la
bouteille d'eau chaude et secouez doucement pour obtenir une couleur
uniforme ;
Assurez-vous que les bouteilles
soient bien remplies à ras bord ;
Appliquez le morceau de carton
sur le goulot de la bouteille d'eau froide ;
En maintenant le carton bien en
place retournez la bouteille d'eau froide et positionnez la en
équilibre sur le goulot de la bouteille d'eau chaude (le morceau de
carton se retrouve ainsi entre elles deux) ;
En tenant fermement les
bouteilles tirez le carton qui les sépare ;
L'eau chaude colorée va monter
dans la bouteille du haut tandis que l'eau froide incolore va
descendre dans la bouteille du dessous.
Explication(s) :
Ce phénomène s'explique par la
flottabilité, c'est cette force dirigée vers le haut qui maintient les
navires à la surface des mers et océans. L'eau chaude monte à
l'intérieur de ce système clos, exactement comme l'aire chaud monte vers
le haut. Ici on trace l'eau chaude grâce à la couleur bleue qu'on lui a
donné et nous pouvons suivre son cheminement grâce à cette teinte.
Comprendre la tension de surface de
l'eau et jouer avec.
Conseil(s) de sécurité :
Cette expérience est sans aucun
risque.
Matériel :
Un verre ;
Un bout d'essuie-tout ;
Une petite aiguille à coudre.
De l'eau.
Déroulement :
Remplissez le verre d'eau à ras
bord ;
Déchirez un morceau
d'essuie-tout un peu plus petit que le diamètre du verre ;
Délicatement, déposez l'aiguille
sur l'essuie-tout puis poser l'ensemble sur la surface de l'eau .
Au bout de quelques secondes,
l'essuie-tout va couler tandis que l'aiguille restera à la surface ;
Explication(s) :
C'est la tension de la surface de
l'eau qui permet à l'aiguille de flotter. La tension crée une petite
peau qui s'agrippe à des surfaces solides. Comme la paroi du verre ou
même celles de l'aiguille. Une fois imbibé l'essuie-tout est rempli
d'eau, plus d'air... Il coule.
Utiliser la tension de surface de
l'eau comme moyen de propulsion. Comprendre la tension de surface de
l'eau et jouer avec.
Conseil(s) de sécurité :
Attention à la manipulation des
boules antimites, portez des gants, le camphre peut se révéler irritant
pour la peau. Jeter l'eau une fois l'expérience terminée, elle n'est
plus potable. Les découpes au couteau pointu sont à faire par les
adultes.
Matériel :
Un carré de liège de 1cm
d'épaisseur et de 12cm de de côté ;
4 cure-dents d'environ 6cm de
long ;
3 ou 4 boules antimites
camphrées ;
Un saladier de 30cm de diamètre
;
Un carton ;
Des crayons de couleur ;
Un couteau ;
De l'eau ;
Des gants en caoutchouc.
Déroulement :
Dessinez une silhouette de
patineuse sur le carton puis découpez et coloriez la figurine en
laissant dépasser une petite languette au niveau du pied ;
Découpez dans le liège un cercle
de 5 à 6cm de diamètre et 4 carrés de 2cm de côté ;
Faites une petite fente au
centre et glissez-y la languette (au pied de la patineuse). La
patineuse doit tenir debout ;
Découpez des petits "V" de 5mm
de large dans un côté de chacun des carrés. Enfilez les gants de
caoutchouc pour les étapes suivantes ;
Avec les gants aux mains,
découpez des petits bouts de boule antimites de façon à ce qu'ils
s'imbriquent dans chacun de ces "V".
Piquez un cure-dents dans chaque
carré, sur le côté opposé à celui portant l'antimite ;
Piquez l'autre extrémité des
cure-dents sur les bords du cercle en liège de telle sorte qu'ils
forment une croix avec le cercle de liège au centre ;
Remplissez le bol d'eau et
placez la croix de liège au centre ;
La patineuse se mettra alors à
tourner en boucle.
Explication(s) :
Ce résultat est obtenu en diminuant
la tension de surface de l'eau. Le camphre contenu dans les boules
antimites se dissout au contact de l'eau ce qui crée donc une solution
camphrée, cette solution a une plus faible tension de surface. La poussé
de la tension de surface de l'eau pure sur celle de l'eau camphrée va
donc tenter de reprendre ses droit en exerçant un pression plus
important qui va pousser le carré de liège...
Mettre en évidence l'incapacité de
l'eau et de huile a se mélanger.
Conseil(s) de sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Une bouteille en plastique vide
de 2L (avec son bouchon) ;
Un entonnoir ;
Du colorant bleu alimentaire ;
De l'eau ;
De l'huile alimentaire (l'huile
de tournesol fonctionne bine pour cette expérience).
Déroulement :
Remplissez la bouteille au tiers
avec de l'eau ;
Ajoutez quelques gouttes de
colorant alimentaire et remuez la bouteille pour obtenir un mélange
uniforme ;
Utiliser l'entonnoir pour
remplir le reste de la bouteille avec l'huile ;
Fermez la bouteille
hermétiquement (avec son bouchon) ;
Tenez la bouteille horizontale,
en levant et abaissant l'une des extrémités ;
L'eau teintée donnera
l'impression de faire des vagues bleues alors qu'elle fera des
allées et venues dans la bouteille.
Explication(s) :
Un liquide plus dense (comme l'eau
dans cette expérience) coulera toujours sous un liquide moins dense
comme l'huile ici. De plus ici l'eau et l'huile ne se mélangent pas
comme le lait et le café car l'huile n'est pas assez "forte" pour rompre
les puissantes liaisons hydrogène qui tiennent entre elles, les
molécules d'eau. Ces deux liquides sont ainsi destinés à ne jamais se
mélanger... Ce ce qui donne le caractère hydrophobe à l'huile.
Comprendre les propriétés
d'attraction et de répulsions des charges électriques.
Conseil(s) de sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
danger particulier.
Matériel :
Une boîte en plastique avec un
couvercle qui se clipse de la taille d'une boîte à chaussure mais
peu profonde ;
Des confettis (ou des petits
bouts de papier faits à la perforatrice) ;
Un vêtement ou un morceau de
tissu en laine.
Déroulement
:
Versez les confettis ou des
bouts de papier dans la boîte de sorte que le fond ne soit pas tout
à fait recouvert ;
Fermez le couvercle ;
Frottez le vêtement ou la laine
sur la face externe du couvercle ;
Les petits bouts de papier
danseront de haut en bas dans la boîte.
Explication(s) :
Le fait de frotter la surface du
couvercle engendre une charge électrique, ce qui attire les bouts de
papier. Ils montent alors vers le couvercle et se chargent à son
contact. En un instant, cela les repousse car les bouts de papier et le
couvercle ont la même charge, ce qui fait qu'on peut les voir
redescendre. Dès qu'ils touchent le fond de la boîte ils perdent leur
charge et sont de nouveau attirés par le couvercle.
Comprendre les propriétés
d'attraction et de répulsions des charges électriques.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
danger particulier. A condition de ne pas mettre de poivre dans les
yeux.
Matériel :
Un couvercle de boîte de beurre
ou de margarine à tartiner ;
Un morceau de flanelle ;
Du carton ;
Une paire de ciseaux ;
Du poivre ;
Un crayon.
Déroulement :
Sur le carton dessiné une lettre
, qui fasse à peu près la moitié de taille du couvercle de la boîte
de margarine. Elle deviendra un pochoir, préférer donc des lettres
comme le E, le L ou le V, plutôt que celles avec des trous au milieu
comme O ou P ;
Faites en sorte que l'épaisseur
du trait de cette lettre soit d'au moins 1cm de large puis découpez
la forme ;
Scotchez le pochoir sur l'envers
du couvercle en plastique ;
Frottez la lettre formé par le
pochoir (le petit bout de plastique qui correspond au pochoir)
avec un bout de flanelle pendant environ 10 secondes ;
Faites très attention à ne pas
toucher le bout que vous venez de frottez, tirez sur le pochoir et
enlevez-le ;
Versez du poivre sur toute la
surface du couvercle de sorte qu'il forme une mince couche. Agitez
le couvercle de façon à ce que les grains se répartissent bien ;
Renversez le couvercle de sorte
que l'excès de poivre tombe ;
Retournez le couvercle pour
relever la lettre fantomatique.
Explication(s) :
L'électricité statique attire le
poivre sur la partie frottée du couvercle en plastique. Et vous voilà
magicien pour ceux qui ignorent le phénomène scientifique...
Conseil(s) :
Frottez bien énergiquement avec le
bout de la flanelle, il est impossible de frotter de trop alors
lâchez-vous. En tout cas si ce n'est pas assez l'effet de l'expérience
sera diminué d'autant.
Comprendre les propriétés
d'attraction et de répulsions des charges électriques.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
danger particulier elle est même comestible, si le bout de laine utilisé
est propre...
Matériel :
Un bol a céréales ;
Des céréales en riz soufflé ;
Une cuillère en plastique ;
Un bout de tissu de laine.
Déroulement :
Remplissez le bol de céréales
comme d'habitude, mais sans le lait cette fois ;
Frottez la cuillère avec de la
laine pendant environ 15 secondes ;
Maintenez la cuillère au dessus
du bol ;
Le riz soufflé commence à danser
rebondir tout autour, filant comme l'éclair hors de la cuillère et
se rependant sur la table.
Explication(s) :
C'est un coup de l'électricité
statique. On charge la cuillère électriquement et de manière négative en
la frottant avec un bout de laine. Cette charge attire le riz soufflé
qui lui est chargé naturellement en positif jusqu'à ce qu'il touche la
cuillère et de ce fait lorsque les charge sont identiques les éléments
se repoussent ce qui explique pourquoi le riz soufflé se sauve de la
cuillère. C'est une histoire de transfert d'électrons (+ ou -) soit de
transfert de charges.
Mettre en évidence qu'un objet
solide peu contenir une grande partie d'eau prisonnière en son sein.
Conseil(s) de
sécurité :
Précautions habituelles à respecter
lors de l'usage du micro-onde. A réaliser par un adulte. Prenez aussi
garde de bien laisser le savon refroidir avant de le toucher. Il n'y pas
d'urgence.
Matériel :
Un savon classique ;
Un morceau d'essuie-tout ;
Un four à micro-ondes.
Déroulement :
Posez le savon sur la feuille
d'essuie-tout et mettez l'ensemble au centre du plateau du
micro-onde ;
Faites cuire le savon à
puissance maximale durant 2mn ;
Laissez refroidir le savon
pendant une minute avant de le toucher ;
Le savon, une fois refroidi,
sera comme gonflé tout en restant bien solide.
Explication(s) :
La clé, c'est l'eau contenue dans le
savon, dans les composants chimiques du savon mais aussi dans la matière
elle-même. L'eau est piégée sous forme de vapeur d'eau dans les petites
bulles d'air contenues à l'intérieur du savon. La chaleur provoque une
évaporation de l'eau contenue dans ces bulles ce qui provoque également
une dilatation de l'espace dans lequel elles étaient stockées. Ce qui
explique pourquoi le volume du savon sera modifié à la hausse. Il gonfle
! La chaleur permet au savon de devenir également plus souple, ce qui
explique aussi pourquoi il gonfle, sinon il craquerait, voir
exploserait.
Matérialiser l'inclinaison de l'axe
de rotation de la terre par rapport au plan de l'elliptique : le soleil.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
danger.
Matériel :
Une étoile voisine... Voyons,
prenons par exemple, le soleil, ça ira ;
Une surface plate, de 5m2,
une pelouse au sol meuble est préférable, mais un espace pavé fera
aussi l'affaire ;
Un tuteur solide de 80cm de haut
au moins ou un poteau déjà bien planté dans un terrain d'au moins 50
cm de hauteur ;
Un maillet ;
Un niveau ou un fil à plomb ;
Des piquets de tente ou de la
peinture ;
Une craie ou de la ficelle (au
moins 10cm).
Déroulement :
Enfoncer le tuteur dans le sol
de façon à ce qu'il tienne bien et qu'il dépasse d'au moins 50cm du
sol ;
Utilisez le niveau ou le fil à
plomb pour vérifier sa verticalité ;
Décidez du type de marqueur que
vous utiliserez pour l'année à venir sur la surface. Mettre des
choses qui ne pourraient pas s'effacer avec le temps (piquets de
tente) ;
Repérez où l'ombre du tuteur se
forme à 12H00 et marquez-là ;
Continuez à marquer l'ombre du
tuteur à 12H00 à intervalles régulier, toutes les semaines ou les 15
jours ;
Ne vous inquiétez pas si des
périodes d'ombre (nuageuses) vous empêchent de voir l'ombre portée.
Faites le quand vous pouvez ;
Dessiniez la forme obtenue en
tendant une ficelle entre les piquets en reliant le 1er au 2ème puis
au 3ème... ;
Vous devriez obtenir une jolie
figure en "8" ;
Explication(s) :
En fonction des saisons l'ombre
portée du soleil est différente car la terre est inclinée sur son axe de
rotation. Le soleil n'éclaire alors pas tout à fait au même endroit en
hivers qu'en été. L'écart Est-Ouest est la preuve que l'orbite terrestre
est elliptique, et non purement cylindrique.
Conseil(s) :
Ignorez les changements d'heures
(heure d'été et heure d'hivers) pour cette expérience.
Découvrir comment concentrer en un
point les rayons du soleil pour utiliser la chaleur de celui-ci.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention la température dans le
four peut atteindre le 135°C. Mais il lui faudra un peu de temps.
Matériel :
La carton d'emballage d'une
pizza à emporter ;
Une feuille de papier aluminium
;
Un papier Canson noir ;
Une règle ;
Un morceau de plastique rigide
et transparent (de préférence laminé) ;
De la colle non toxique ;
De l'adhésif ;
Une paire de ciseaux ;
Un feutre à pointe souple.
Déroulement :
Dessinez une limite sur le
couvert de la boîte à pizza à environ 3cm du bord ;
Coupez soigneusement 3 des 4
côtés, en réservant la limite côté charnière. Ouvrez et fermez
plusieurs fois pour bien marquer le pli ;
Découpez un morceau de feuille
d'alu, de la même taille que le rabat et collez le sur la surface
intérieur de ce rabat ;
Mesurez et découpez un morceau
de plastique un peu plus grand que l'ouverture ; scotchez ce
plastique sur l'envers du couvercle en vérifiant qu'il couvre bien
l'ouverture découpée pour que l'ensemble soit bien hermétique. A ce
stade, le couvercle de la boîte doit donc avoir une nouvelle
fermeture plastique à l'intérieur ; le rabat alu ouvert sur cette
couche de plastique ;
Découpez un autre morceau de
papier alu et collez-le sur tout l'intérieur de la boîte ;
Découpez le canson noir pour
qu'il s'adapte sur le fond de la boîte ; Scotchez-le à la feuille
d'alu au fond de la boîte ;
Orientez votre boîte de sorte à
ce qu'elle soit ouverte en direction du soleil ;
Gardez le rabat ouvert mais le
couvercle de la boîte fermé pour faire fonctionner votre four ;
Vous pouvez cuisiner toute sorte
de choses - petits cakes, crêpes et pourquoi pas une autre pizza...
- du moment qu'ils ne sont pas plus grands que l'ouverture du
couvercle.
Explication(s) :
Les rayons concentrés du soleil sur
le plateau permettent de fournir la chaleur nécessaire pour la cuisson.
Le rôle de l'alu est d'augmenter le nombre de rayons qui entrent dans le
four. Ils peuvent traverser le plastique mais la chaleur reste à
l'intérieur.
Conseil(s) :
Laissez chauffer le four au moins
une demi-heure à vide et prévoyez le double de temps de cuisson.
Mettre en évidence le fonctionnement
des fibres optiques et comprendre le mécanisme qui permet aux photons
(particules de lumière) de glisser dans un tube incurvé.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Une bouteille vide de 1L ;
Une lampe de poche (avec un
embout lumineux d'un diamètre environ égal à la base de la
bouteille) ;
Une feuille de papier en
alu ;
Un ruban adhésif ;
Une bassine ;
Des spectateurs....
Déroulement :
Enveloppez la bouteille d'une
feuille de papier alu en laissant le sommet et la base découverte ;
Si le papier semble un peu
lâche, fixez-le avec du ruban adhésif ;
Remplissez la bouteille d'eau
puis refermez bien le bouchon. A cette étape rapprochez-vous de la
bassine ;
Positionnez la lampe de poche de
façon à pouvoir éclairer l'intérieur de bouteille par le fond ;
Demandez à quelqu'un d'éteindre
la lumière et allumez alors la lampe de poche ;
Inclinez la bouteille de sorte à
ce qu'elle soit presque parallèle au sol et débouchez-là ;
Admirez le jet de lumière
aquatique qui sort de la bouteille et se jette dans la bassine.
Explication(s) :
Dans cette expérience la lumière
produite pas la lampe dans la bouteille se comporte comme celle que l'on
lance dans une fibre optique. L'alu permet de réfléchir la lumière dans
l'eau. La lumière est aussi réfléchie par l'eau elle même quand elle
s'écoule... Ce qui donne cet effet.
Conseil(s) :
On peut aussi colorer l'eau avec du
colorant alimentaire par exemple. Plus il fait sombre dans la pièce plus
l'effet et fascinant.
Comprendre l'action du soleil sur
les l'ai en fonction de l'environnement dans lequel se trouve emprisonné
l'air. Comprendre le principe de la montgolfière.
Conseil(s) de
sécurité :
Texte
Matériel :
Un grand sac poubelle noir avec
son lien ;
Une ficelle ;
Un trombone ;
Des crayons ;
Du papier ;
Une paire de ciseaux.
Déroulement :
Fabriquez un faux billet de 50 €
(ou un autre papier important) en découpant un bout de papier et en
le colorant avec vos crayons ;
Tenez le sac poubelle avec les
deux mains ouvert t remplissez-le d'air en l'agitant ;
Fermez-le avec son line ou avec
une ficelle ;
Coupez un bout de ficelle de 2m
de long et attachez-le à l'extrémité du sac, puis fixez à l'autre
extrémité le fameux faux billet ;
Contentez-vous alors d'attendre.
Si la température extérieure est suffisante, vous verrez bientôt le
sac commencer à 'élever dans les airs emportant avec lui le
billet....
Explication(s) :
La couleur noir du sac permet à
celui-ci d'absorber plus d'énergie des rayons du soleil ce qui fait
chauffer l'air contenu dans le sac et de ce fait, comme l'air chaud et
plus léger (moins dense) que l'air froid, il monte et emporte le sac et
tout ce qui lui est attaché, à condition qu'il y ait suffisamment d'air
pour tout porter.... C'est le principe de la montgolfière.
Comprendre l'impact des météorites
sur la surface de la lune et de Mars.
Conseil(s) de
sécurité :
-
Matériel :
Un tas de sable (plus il sera
fin mieux cela sera) ;
Une balance de cuisine ;
Un bloc-notes en un crayon ;
Une règle graduée ;
5 objets de taille et de poids
différents (Ex : Une balle de golf, une balle de tennis, un
caillou....).
Déroulement :
Lissez la surface du tas de
sable. Il représente la surface de la planète Mars ou de la Lune au
choix ;
Pesez chacun des 5 objets et
notez ces infos sur votre bloc-notes ;
Mettez vous debout devant le tas
de sable en prenant le premier objet au bout de votre bras tenu à
l'horizontal, et laissez-le tomber dans le sable ;
Mesurer la profondeur et la
larguer du cratère qu'il a formé dans le sable ;
Notez ces informations dans le
bloc-notes ;
Recommencez ce processus pour
tous les objets....
Explication(s) :
Cette expérience permet de
comprendre comment se forme les cratères sur les deux astres cités
précédemment : Mars et la Lune. L'atmosphère de Mars et très faible
tandis que la lune n'en a pas. Les cratères se forment lorsqu'un objet
céleste rencontre la surface de la planète. En fonction de vos notes
vous pouvez maintenant tirer des conclusions entre le poids et la taille
d'un objet et l'impact qu'il laisse lors d'une collision. Dans un second
temps on pourra aussi travailler sur la vitesse de déplacement de
l'objet.
Conseil(s) :
On peut maintenant mesurer l'impact
de l'atmosphère en mettant la sable dans une bassine et en remplissant
de plus ou moins d'eau... Plus il y a d'eau plus l'atmosphère est danse
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Un saladier en métal ou en
porcelaine épaisse (20 à 30 cm de diamètre);
Un élastique résistant ;
Un sac plastique (assurez-vous
qu'il n'est pas toué ou déchiré).
Déroulement :
Tapissez le fond du bol avec le
sac plastique, et retournez sur le bord le plastique qui dépasse ;
Fixez le plastique sui dépasse
sur le bord externe du saladier avec l'élastique ;
Posez le tout sur une table ou
un plan de travail et demandez à un volontaire de tirer le sac hors
du saladier en le tirant pas son centre ;
Votre volontaire aura beaucoup
de mal - Peut-être même devra-t-il renoncer à faire bouger le sac.
Explication(s) :
En fixant le sac sur les bords
externes du saladier (c'est le rôle de l'élastique) de l'air a été
enfermé entre le sac et le saladier. Il est donc impossible de faire
bouger le sac car impossible de faire augmenter le volume d'air
prisonnier entre sac et le saladier. C'est la loi de
Robert Boyle. Si
le volume de gaz dans un système fermé augmente, sa pression diminue.
Voir aussi l'expérience de
Otto Von Guericke à ce sujet. C'est donc l'air extérieure,
plus important en quantité, qui pousse (pression atmosphérique) sur le
sachet plastique et qui l'empêche de bouger.
Comprendre les mécanismes de la
pression atmosphérique et ses propriétés.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience nécessite l'usage
d'allumettes à manipuler par un adulte.
Matériel :
Un plateau de service plastifié
;
Un grand verre en verre ;
Une bougie ;
Des allumettes ;
De l'eau ;
Plusieurs petits livres de
poche.
Déroulement :
Glissez un livre sous l'un des
bords du plateau ;
Humidifiez les bords du verre et
posez-le à l'envers sur la partie surélevée du plateau ;
Le verre reste à l'endroit où
vous l'avez posé ;
Prenez maintenant une bougie
allumée et mettez-là à proximité de l'un des côtés du verre, sans le
toucher avec la flamme ;
Le verre commence à glisser
doucement selon la pente du plateau.
Explication(s) :
L'eau autour du rebord du verre posé
à l'envers sur le plateau crée un joint étanche emprisonnant de l'air
dans le verre. La chaleur de la bougie réchauffe l'air contenu dans le
verre et le dilate. L'air dilaté pousse le verre vers le haut puisque la
pression à l'intérieur du verre augmente. La couche d'eau le fait
glisser car le verre flotte dessus...
Comprendre comment sont émis les
sons et comment ils se propagent dans l'air.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention lors du tournoiement à ne
blesser personne. Les ciseaux devront être utilisés par un adulte.
Matériel :
8 rubans d'élastique épais ;
Un morceau de cartoon 30X25 cm ;
Une paire de ciseaux ;
Un crayon ;
Du ruban adhésif.
Déroulement :
Mesurez et dessinez une forme
ovale (30 cm de long et 7 de large) sur l'un des bords du carton ;
Coupez cette forme et
utilisez-là comme parton pour en découper une autre exactement
identique sur le carton. Découpez également ce second ovale ;
Répétez la deuxième étape pour
en faire une troisième ;
Serrez les ovales les uns contre
les autres et scotchez-les ;
Utilisez la point des ciseaux
pour faire un trou à travers les trois couches à environ 2-3 cm de
l'extrémité étroite de l'ovale ;
Faites une chaînette avec les
élastique en les nouant ensemble ;
Faites passer l'une des
extrémités de l'élastique à travers le trou, puis attacher l'autre
extrémité au premier élastique de façon à réaliser une boucle (la
chaîne d'élastique formera alors une large boucle attachée à la
forme ovale en carton) ;
Trouver un endroit un peu vaste
et commencez à faire tourner votre Rhombe au dessus de votre tête et
vous entendez un son inquiétant ;
Si vous voulez produire un
résultat encore plus spectaculaire, essayez de faire tourner votre
Rhombe à l'intérieur d'un tunnel (un passage piétons souterrain par
exemple à la gare...).
Explication(s) :
Lorsque que vous lancez le mouvement
de rotation au dessus de votre tète les pâles ovoïdes se mettent à
tournoyer de plus en plus rapidement, ce qui provoque une vibration des
molécules d'air qui les entourent. Le son est produit par la vibration
de cet air.
Utiliser la pression atmosphérique
pour réparer des balles.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque.
Matériel :
Une balle de ping-pong cabossée
;
De l'eau chaude, comme celle du
robinet, elle devrait suffire ;
Un petit bol mélangeur ou un pot
de confiture ;
Une petite bouteille en
plastique vide, sans son bouchon ;
Déroulement :
Remplissez le bol ou le pot au
2/3 avec de l'eau chaude ;
Mettez la balle dans l'eau ;
Placez la bouteille en plastique
tête en bas, avec l'ouverture au contact de la balle qui flotte ;
Appuyez délicatement sur la
bouteille de façon à ce que la balle aille sous l'eau ;
Gardez la bouteille et la balle
en place jusqu'à ce que la bosse disparaisse (cela ne prend pas
habituellement pas plus d'une minute...).
Explication(s) :
L'eau réchauffe l'air qui est à
l'intérieur de la balle. L'air se dilate quand il chauffe et pousse sur
les parois de la balle... Il exerce une pression.
Conseil(s) :
Cela ne fonctionne qu'avec les
balles cabossées pas celles qui sont percées.
Combiner la pression atmosphérique
et la tension de surface de l'eau pour arriver à ses fins.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque.
Matériel :
Un verre ;
De l'eau ;
Un mouchoir en papier ;
Une vieille tante.
Déroulement :
Remplissez le verre d'eau ;
Tendez un mouchoir sur
l'ouverture du verre et maintenez le bien serré ;
Trouvez une tante ou une autre
personne qui souhaite participer à l'expérience ;
En continuant à maintenir le
mouchoir en place, renversez le verre au-dessus de la tête de
votre victime consentante ;
L'eau ne coule pas.
Explication(s) :
Deux forces sont en présence ici. La
tension de surface et la pression de l'air. Lorsque le verre est
retourné, la pression de l'air qui pousse dans le verre sur le mouchoir
et la pression de l'eau vers le bas sont négligeables par rapport à la
tension de surface. Et ceci à condition que le verre soit exactement
droit pour que la tension de surface soit idéale. Dans le cas contraire
de l'eau va s'échapper du verre.
Conseil(s) :
Entraînez-vous avant de choisir
votre tante ou une autre personne.
Tester la pression atmosphérique de
deux "lieux" différents et l'impact de d'un milieu sur l'autre.
Conseil(s) de
sécurité :
Il es préférable que se soit un
adulte qui se charge de faire le trou dans la bouteille car le plastique
est solide et l'outil est dangereux.
Matériel :
2 ballons de baudruches ;
2 bouteilles de 1,5 L de soda en
plastique, vides ;
Un couteau pointu ou une paire
de ciseaux ;
Un volontaire.
Déroulement :
Ménagez un trou de 1 cm au fond
de l'une des bouteilles, (pas au centre obligatoirement) ;
Tendez l'ouverture d'un ballon
autour de l'ouverture de chaque bouteille ;
Utilisez votre doigt pour
pousser chaque ballon à l'intérieur de sa bouteille (en
maintenant son extrémité fixée à l'ouverture) ;
Vous devriez maintenant avoir un
ballon pendant librement à l'intérieur de chaque bouteille, attaché
par son extrémité à l'embouchure ;
Proposez un défit à votre
partenaire pour savoir qui de vous deux gonflera le plus vite
possible le ballon à l'intérieur de la bouteille. (Tendez à votre
ami la bouteille qui n'a pas de trou, comme un bon tricheur, et
faites en sorte qu'il ne voit le trou de la votre... ) ;
Soufflez dans les ballons ;
Le vôtre à l'intérieur de la
bouteille avec un trou devrait se gonfler sans difficulté. Votre
ami, par contre passera par toutes les couleurs sans jamais y
parvenir...
Explication(s) :
Les molécules d'air de la bouteille
percée sont expulsées au fur et à mesure que l'air contenu dans le
ballon augmente et exerce une pression sur son environnement. Ce qui
n'est pas le cas dans la bouteille qui n'est pas percée, la pression
contenue dans la bouteille empêche le ballon de créer une place dans son
environnement, de se dilater.
Comprendre la pression de l'air dans
un espace clos.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention à l'épingle, ça pique !
Matériel :
Une bouteille de 1L, verre ou
plastique ;
Un entonnoir ;
Un pichet en plastique ;
De l'eau ;
de la pâte à modeler ;
Une petite épingle ;
Un volontaire ;
Des témoins.
Déroulement :
Remplissez la bouteille d'eau au
2/3 avec de l'eau ;
Introduisez l'entonnoir dans
l'embouchure de la bouteille. Il doit y avoir au moins 5 à 8 cm
entre le bas de l'entonnoir et la surface de l'eau dans la bouteille
;
Maintenez l'entonnoir en place à
l'aide de la pâte à modeler ;
Remplissez le pichet d'eau et
demandez à votre victime de tenter de remplir la bouteille d'eau...
L'entonnoir se remplira sans
difficulté mais impossible de faire passer l'eau dans la bouteille !
Distrayez les témoins et le
volontaire puis plantez l'épingle dans la pâte à modeler de sorte
qu'elle traverse l'embouchure ;
Versez doucement de l'eau dans
l'entonnoir et par un geste de passe de passe (genre discret)
retirez l'épingle et l'eau coulera dans la bouteille et vous serez
consacré(e) magicien(ne).
Explication(s) :
Il y a certes de l'eau dans cette
bouteille mais aussi de l'air qui exerce une pression... Rappelez vous
que les objets que l'on utilise au quotidien n'aiment pas le vide...
Pour ajouter de l'eau dans la bouteille il faut donc pouvoir libérer la
place qu'occupe l'air. C'est simple finalement, on remplace l'air par
l'eau. La pâte à modeler empêche cet échange et donc l'eau ne peut pas
couler. Le fait de créer une ouverture avec l'épingle pour que l'air
s'échappe, permet à l'eau de prendre sa place...
Conseil(s) :
Cachez l'épingle et n'en parlez pas
dans la liste du matériel si vous êtes en présence du public et du
volontaire.
Coupez deux morceaux de ruban
adhésif de longueurs identiques exactement et placez-les à proximité
de vous ;
Coupez deux morceaux de ficelle
de de 40 cm de long ;
Gonflez les deux ballons de
sorte à ce qu'ils aient exactement le même volume d'air et
fermez-les par un nœud ;
Nouez chaque ficelle à un ballon
;
Utilisez les bouts de ruban
adhésif pour fixer chacune des ficelles à une extrémité de la règle
ou baguette de 1m ;
Tenez votre bras tendu et mettez
la règle en équilibre sur l'un de vos doigts (équilibre par le
centre de la règle) ;
Faites exploser le premier
ballon à l'aide de l'épingle tout maintenant l'équilibre, ou
demandez à quelqu'un de le faire;
Le second ballon tombera en
emmenant la règle avec lui.
Explication(s) :
Lorsque l'on gonfle les ballons, on
y injecte de l'air. Ce qui veut dire aussi que le ballon gonflé pèse
plus lourd à cause de l'air qu'il emprisonne. En libérant cet air d'un
seul coup, on libère le poids ce qui explique que la règle tombe de
l'autre côté...
Conseil(s) :
Cette expérience scientifique peut
aussi se présenter sous la forme d'un défi ou encore un tour de magie.
Illustrer le principe de l'empreinte
de l'éléphant.
Conseil(s) de
sécurité :
Débarrasser la zone autour de
de l'expérience des objets qui pourraient blesser les expérimentateurs en
cas de chute... Ou aménagez-la de sorte à ce qu'elle présente le moins
de risque possible.
Matériel :
Un morceau de contreplaqué bien
solide de 60X60 ;
4 à 10 ballons de baudruche ;
Un sol avec moquette ou tapis ;
un volontaire.
Déroulement :
Gonflez 4 ballons à moitié et
nouez-les ;
Mettez les 4 ballons sous le
contreplaqué posés sur le sol ;
Demandez au volontaire de monter
sur le bout de contreplaqué pendant que vous le maintenez stable ;
Attendez que l'un des ballon
craque, ils devraient tous rester indemnes normalement...
Explication(s) :
Illustrer le principe de l'empreinte
de l'éléphant, c'est monter qu'elle est peu profonde car le pied et
large et le poids se répartit sur la surface. C'est la même chose ici.
Le poids de votre ami ou le votre est réparti sur la surface de 60X60.
En fonction du poids vous aurez compris qu'il faut adapter le nombre de
ballon.
Conseil(s) :
Attention l'équilibre à maintenir
sur la planche et digne d'une séance de surf. Ne surestimez pas les
qualités sportives de votre surfeur pur réaliser cette expérience.
Explorez la notion de
"contre-intuitivité" utilisée par les scientifiques. C'est à dire qu'une
action ne produit pas les effets que nous en attendrions naturellement.
Mettre en évidence la pression de l'air.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Une page de journal entière (les
pages 1 et 2 par exemple et les deux dernières) ;
Une règle en bois ;
Une table ou un grand plan de
travail ;
Déroulement :
Etalez la feuille de journal
bien à plat sur la table ou le plan de travail, la pliure tournez
vers le plan de travail (creux) ;
Assurez-vous que le bord du
papier correspond plus ou moins au bord de la table ;
Glissez la règle sous le papier
jusqu'à ce qu'il n'y ait plus que 10cm qui dépasse ;
Donner un grand coup avec votre
main sur le bout de la règle qui dépasse ;
Plutôt que de partir en 'air le
papier restera sur la table.
Explication(s) :
Nous nous serions peut-être attendus
à ce que ce papier tout léger s'envole dans l'air. Mais cette expérience
nous rappelle que l'air pèse un certain poids sur toute la surface du
papier, c'est ce qu'on appel la pression de l'air, ou atmosphérique.
Conseil(s) :
Cette expérience scientifique peut
facilement se transformer en tour de magie...
Comprendre la théorie de Newton,
entre autres, qui dit que toute action provoque une réaction de même
intensité, de même direction et dans le sens opposé.
Conseil(s) de
sécurité :
Envoyer la paille vers le haut et
non vers le visage de quelqu'un.
Matériel :
Deux pailles en plastique (elles
doivent être de diamètre différent) ;
Une petite bouteille en
plastique de 20cl environ (facile à écraser) ;
De la pâte à modeler ;
Un morceau de coton hydrophile.
Déroulement :
Assurez-vous que la bouteille
est propre et bien rincée ;
Introduisez la paille la plus
fine dans l'ouverture et bouchez le reste de l'ouverture avec la
pâte à modeler ;
Enfoncez une des extrémités de
l'autre paille, la plus grosse, dans le reste de la pâte à modeler
pour faire un bouchon et ôtez l'excès de pâte à modeler (en
vérifiant que ce qui reste fait toujours office de bouchon) ;
Fixez un petit bout de coton à
la surface du bouchon de pâte à modeler ce qui permet de rendre
l'extrémité de votre fusée un peu moins dangereuse une fois lancée ;
Demandez à vos amis de débuter
un compte à rebours et pressez fortement la bouteille au moment
voulu ;
La paille extérieure s'élancera
dans les airs.
Explication(s) :
L'air comprimé par l'action sur la
bouteille tente de s'échapper à tout prix et dans cet espace qui se
réduit de plus en plus il exerce une pression de plus en plus élevée qui
pousse sur le bouchon de la paille et la propulse vers le haut...
Comprendre la dilatation de l'air
lorsqu'il est chauffé. Mettre en évidence les effets de la pression de
l'air.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention cette expérience présente
des risques liés à la chaleur et à la manipulation d'objets et d'eau
chauds. Elle doit être impérativement placée sous l'œil avisé d'un
adulte responsable.
Matériel :
Une cannette de boisson de 33cl
;
Une grande casserole ;
Une poêle à frire ;
Un gant de cuisine ou une pince
;
Une plaque de cuisson ;
Une cuillère à soupe.
Déroulement :
Chauffez la poêle à frire sur la
plaque de cuisson jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment chaude pour
cuire ;
Pendant ce temps, remplissez la
casserole de 3 à 4 cm d'eau froide ;
Versez soigneusement une
cuillère à soupe (15ml) dans la canette ;
Utilisez le gant ou la pince
pour poser la cannette sur la poêle à frire ;
Laissez-y la cannette pendant
environ 10 secondes et utilisez le gant ou la pince pour la
transférer vers la casserole ;
Placez la canette tête en bas ;
La canette devrait s'écraser
rapidement dans un crac retentissant.
Explication(s) :
La cuillère à soupe d'eau, contenu
dans la cannette passe de l'état liquide à gazeux car l'eau s'évapore
dans la cannette. Cette transformation expulse donc l'air en dehors de
la canette. Rappelez-vous que dans un espace clos on ne peut rien
ajouter ni rien enlever, on peut simplement remplacer l'un par l'autre.
Lorsque la température chute brusquement, l'eau se liquéfie et est donc
moins dilater, l'espace resté libre est donc du vide qui est comblé par
de l'air illico. Comme cette air se trouve à l'extérieur de la cannette
il pousse les parois de la canette. C'est la pression atmosphérique, la
pression de l'air...
Créer et mettre en évidence un mini
système climatique. Comprendre comment se forme les gouttes de pluie.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention cette expérience présente
des risques liés à la chaleur et à la manipulation d'objets et d'eau
chauds. Elle doit être impérativement placée sous l'œil avisé d'un
adulte responsable.
Matériel :
Un pichet en verre avec une
large ouverture ;
De l'eau chaude ;
Un plat de cuisson en métal à
bord haut;
Un bac à glaçons ;
Une lampe torche ;
Un plan de travail, une table.
Déroulement :
Posez le pichet sur le plan de
travail ou la table et remplissez-le de 3 à 4 cm d'eau chaude ;
Videz des glaçons dans le plat
de cuisson et posez le plat sur l'ouverture du pichet ;
Eteignez la lumière principale
de la pièce ;
Eclairez avec une lampe torche
l'intérieur du pichet pour révéler la formation d'un nuage de brume
à l'intérieur.
Explication(s) :
L'eau chaude au fond du pichet
réchauffe l'air qui s'élève alors. Cet air a capté au passage une partie
de l'eau qu'il transporte sous forme de minuscules gouttelettes. Au
sommet, en revanche, il rencontre la surface froide du plat de cuisson,
l'air, humide, se refroidit alors rapidement, formant un nuage, comme le
fait votre respiration chaude et humide lorsque vous respirez les jours
de grand froid à l'extérieur. Regardez d'un peu plus prés et vous verrez
des gouttes d'eau prendre naissance sur le fond du plat. Elles sont sur
le point de tomber... Vous avez maintenant compris comment se forment
les gouttes de pluie.
Mettre en évidence les retombés de
particules polluantes rejetées dans l'atmosphère.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention à l'utilisation d'outils
spécifiques qui doit être faite par un adulte responsable.
Matériel :
Un manche à balai de 1,5m de
long, avec à l'une de ses extrémités une section droite et non
arrondie ;
Une boîte à café vide avec son
couvercle en plastique ;
Des clous de 3cm ;
Un marteau ;
De la vaseline ;
Un morceau de carton blanc ;
2 ou 3 briques ou grosses
pierres ;
un ouvre-boîte.
Déroulement :
Enfoncez le manche à balai dans
le sol de sorte que son extrémité à section droite soit vers le haut
;
Avec l'ouvre-boîte, ouvrez la
base de la boîte à café ;
Clouez avec le marteau le
couvercle en plastique sur l'extrémité du manche à balai ;
Découpez un morceau de carton à
peine plus petit que la boîte de café et posez-le sur le couvercle ;
Enduisez le carton généreusement
de vaseline ;
Emboîtez la boîte à café dans
son couvercle (essayez de la poser tête en bas pour que le fond de
la boîte, découpé, soit au contact du couvercle) ;
Testez la solidité de votre
montage. Si nécessaire donnez-lui quelques coups de marteau
supplémentaires pour l'enfoncer dans le sol et stabiliser la base
avec des briques et des pierres ;
Laissez la chose en place durant
trois semaines à un mois puis enlevez le carton pour l'observer.
Explication(s) :
Les activités humaines envoient des
particules de déchets dans l'atmosphère sous forme gazeuse. Mais en fait
ces déchets sont des particules solides ou liquides en suspension dans
l'aire. Ils finissent donc par retomber... C'est ce à quoi sert cet
appareil. Il mesure le nombre de particules qui retombent du ciel.
Conseil(s) :
Ne pas poser ce collecteur près d'un
endroit de passage fréquenté par les humains ou les animaux.
Comprendre la formation du vortex et
des tempêtes violentes.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Une bouteille vide de 2l
(plastique ou verre) ;
De l'eau ;
Une bassine ou une baignoire ;
1 cuillère à soupe d'huile
d'olive.
Déroulement :
Remplissez la bouteille presque
entièrement avec de l'eau ;
Ajoutez l'huile d'olive ;
Gardez une main sur l'ouverture
de la bouteille et renversez-la tête en bas sans renverser de
liquide ;
Commencez alors à faire tourner
la bouteille avec une vitesse régulière, dans le sens des aiguilles
d'une montre ;
Retirez votre main de
l'ouverture mais continuez à tourner ; essayez de maintenir la
bouteille en la tenant d'une main à sa base (qui est maintenant en
haut), et l'autre près de l'ouverture sans cependant déranger
l'observation de l'eau qui s'agite à l'intérieur ;
L'eau devrait tourbillonner à
l'intérieur et l'huile plus sombre se faire happer par le tourbillon
vers le fond.
Explication(s) :
Le tourbillon d'eau à l'intérieur de
la bouteille s'appel un vortex. C'est ce qui se forme parfois dans les
tempêtes très violentes et qui donne naissant aux cyclones. Le centre du
vortex est une dépression qui provoque une aspiration vers le haut.
L'air qui part vers le haut permet à la bouteille de se vider plus
rapidement. L'huile d'olive est moins dense que l'eau et reste donc à la
surface et est la première à se faire aspirer dans le vortex.
Conseil(s) :
La bouteille en verre présente des
effets plus remarquables encore puisqu'il est difficile à un certain
point de ne pas écraser la bouteille en plastique.
Comprendre et observer les
changements de comportement de l'air, de l'atmosphère en fonction de son
niveau de compression.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience nécessite l'usage
d'une allumette, il est préférable que celle-ci soit manipulée par
l'adulte responsable.
Matériel :
Un gant en caoutchouc ;
Un pot de verre de 3l avec une
large ouverture à pas de vis ;
Des allumettes ;
De l'eau.
Déroulement :
Ajoutez juste ce qu'il faut
d'eau pour couvrir le fond du pot ;
Lâchez une allumette allumée
dans le pot ;
Enfilez le gant et ajustez-le à
l'ouverture du pot avec les doigts dirigés vers le fond. Continuez
de porter le gant même quand vous l'aurez fixé à l'ouverture
du pot ;
Tirez le gant vers le haut, sans
le sortir complètement du pot : faites attention à ce qu'il reste
bien accroché au bord du pot ;
Un nuage opaque se formera
aussitôt ;
Enfoncez le gant de nouveau dans
le pot et observez la disparition du nuage.
Explication(s) :
L'air à l'intérieur du pot contient
de l'eau sous forme de vapeur. Un gaz incolore. Quand on tire sur le
gant l'air se dilate ; cette augmentation de volume entraîne également
une diminution de la température. Lorsque l'air se refroidit, une partie
de la vapeur d'eau se condense sous forme de gouttelettes qui se
matérialise par la formation d'un nuage. Lorsque vous renfoncez le gant
dans le pot, c'est l'inverse qui se produit, l'air se réchauffe et le
nuage disparaît.
L'allumettes crée des particules de
nucléation contenues dans la fumée ce qui permet aux gouttelettes de
s'agglomérer à elles.
Conseil(s) :
Si vous souhaitez que l'expérience
fonctionne bien, il faut être très vigilent quant au fait que le gant
soit bien maintenu hermétiquement, scellé autour de l'ouverture.
Ce phénomène s'observe également en
compressant de l'air dans une pompe à vélo et qui, de ce fait chauffe.
On observe aussi parfois du givre qui se forme ou un refroidissement
soudain sur les bouteilles de gaz lorsqu'elles sont fort sollicitées ou
sur les aérosols pressurisés, type bombe dépoussiérante pour ordinateur.
C'est une décompression de l'air qui la refroidit brutalement.
Tester la pression de l'air comme
véhicule de transport des petites particules en suspension dans l'air.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
danger particulier.
Matériel :
Un ballon de baudruche ;
Une demi gousse d'ail.
Déroulement :
Attendez que tous les ballons de
la fête soient en place et assurez-vous de posséder quelques
exemplaires identiques ;
Mettez l'ail dans le ballon et
gonflez-le comme les autres ;
Dissimulez-le parmi les autres
de sorte à ce que la gousse d'ail soit invisible ou presque ;
Nettoyez-vous les vous les mains
de façon à ne pas être suspecté ou repéré. pour cela frottez vos
doigts sur une lame en inox et l'odeur disparaîtra pour de bon ;
Attendez ;
Au bout d'un moment une claire
odeur d'ail va se répandre dans la pièce.
Explication(s) :
Ce que vous allez sentir est un
mélange de gaz et de minuscules particules d'ails suspendues dans l'air.
L'ail fournit les deux. Le fait qu'il soit placé dans un ballon gonflé à
bloc permet à ces particules de se retrouver dans l'air ambiant (en
passant par les pores du caoutchouc du ballon) beaucoup plus facilement,
plus nombreuse et surtout très rapidement.
Conseil(s) :
Une fois les gousses évacuées et une
petite aération de la pièce et l'odeur aura disparue.
Découvrir ce qu'est un catalyseur en
terme scientifique.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience demande une
manipulation d'allumettes et la maîtrise du feu. elle doit être confiée
à un adulte responsable.
Matériel :
Un morceau de sucre;
Une brique ou tout autre objet
non-inflammable de la taille d'un livre ;
Des allumettes ;
La cendre d'une poêle ou d'une
cheminée.
Déroulement :
Mettez le sucre sur la brique ;
Essayez de d'y mettre le feu
avec une allumette - cela ne prendra pas ;
Saupoudrez un peu de cendres sur
le sucre et essayez de nouveau ;
Cette fois le sucre prend feu
facilement et brûlera avec une jolie flamme bleue.
Explication(s) :
La cendre fournit une
énergie initiale pour permettre la combustion du sucre. Pourtant elle ne
changera pas d'état, on la retrouvera "cendre" à la fin de la
combustion. Les éléments qui accélèrent une réaction sans y prendre part
sont appelés des catalyseurs.
Conseil(s) :
Posez le support non inflammable
loin de tout ce qui pourrait prendre feu très rapidement (rideaux,
tissus, chiffon...). l'idéal étant une table de cuisson.
Testez et comprendre la différence
de densité entre deux liquides. Tester la différence de densité entre
l'eau et la glace, soir entre deux états différents d'un même élément.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Un verre à whisky ;
De l'huile de cuisine ;
un glaçon.
Déroulement :
Remplissez le verre d'huile ;
Ajoutez un glaçon dans le verre
;
Posez et observez ;
Le cube de glace commence à se
balancer d'avant en arrière en même à descendre et remonter
rapidement à la surface sans que personne ne l'agite.
Explication(s) :
La glace et l'huile on quasiment la
même densité, donc initialement le cube de glace reste en place sans
bouger sur le liquide, comme il le ferait dans une boisson ordinaire. La
glace fond ensuite et l'eau devient plus dense que l'huile. Toutes les
goutes d'eau qui se forment sur une des faces du glaçon (cube)
provoquent un basculement jusqu'à ce qu'elles tombent au fond. S'il y a
assez d'eau qui s'accumule à la surface du glaçon, celui-ci se mettra
même à couler, si l'eau tombe alors dans l'huile au fond du verre, le
voilà débarrassé de son poids, il remontera... Maintenant vous comprenez
pourquoi les icebergs ou les marrées noires (le pétrole) flottent à la
surface de l'eau.
Conseil(s) :
Vous pouvez utiliser du colorant
alimentaire si vous transformez cette expérience en tour de magie et
faire croire à vos invités que l'huile est du whisky...
Comprendre le rôle de l'odorat dans
la détection des goûts.
Conseil(s) de
sécurité :
Vérifiez bien que votre cobaye n'ai
pas d'allergie alimentaire. L'utilisation du couteau peut présenter des
risques connus, elle doit être placée sous la responsabilité d'un adulte
responsable. Tous les ustensiles et produits utilisés dans cette
expérience doivent être de qualité alimentaire.
Matériel :
Un oignon à garder dans un pièce
différente de celle où vous êtes jusqu'à l'étape 4 ;
un couteau ;
un bandeau pour couvrir les yeux
;
Des mouchoirs jetables ;
Une pince à linge ;
Un volontaire ;
Un témoin ;
Un morceau de tissu
(éventuellement) ;
Une pince à linge.
Déroulement :
Après avoir apprivoisé votre
cobaye, indiquez-lui que vous allez lui mettre un bandeau dur les
yeux et lui boucher le nez avec une pince à linge (sans lui faire de
mal) ;
Posez le bandeau sur les yeux ;
Bouchez-lui le nez avec la
pince, glissez un morceau de tissu entre le nez et la pince pour
amortir s'il est un peu chochotte ;
Allez dans l'autre pièce et
coupez un morceau d'oignon de la taille d'environ un demi timbre
poste ordinaire. posez-le sur une assiette (qualité alimentaire) ;
Retrouvez votre cobaye et
demandez-lui de tirer la langue ;
Utilisez la pince à épiler pour
déposez l'oignon au milieu de la langue de votre volontaire ;
Demandez-lui de découvrir quel
aliment vous lui faites goûter... Il en sera probablement bien
incapable ;
Retirez la pince à linge de son
nez et sauvez-vous en courant...
Explication(s) :
Cette expérience met en évidence le
fait que si nous n'avons pas notre odorat, notre nez, nous ne pouvons
pas identifier certains goûts. C'est aussi le cas lorsque nous avons un
rhume qui nous bouche le nez.
Découvrir la structure de l'œuf et
les différentes couches qui composent sa coquille.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier.
Matériel :
Plusieurs œufs frais ;
Une punaise ou une épingle ;
Aune aiguille longue (de plus de
6cm de long) ;
Du vinaigre ;
Un bol ;
Un bécher de 400ml ou un verre
doseur.
Déroulement :
Faits deux petits trous avec la
punaise ou l'épingle aux deux extrémités de l'œuf ;
Utilisez l'aiguille pour
fouiller l'intérieur de l'œuf, le but étant de mélanger le jaune et
le blanc (vous voulez les transformer en liquide facile à vider) ;
Soufflez dans l'un des trous
pour tenter de vider l'œuf dans un bol. En collectivité vous ne
pourrez pas réutiliser l'œuf, donnez-le à un animal domestique ou
jetez-le dehors dans endroit fréquenté par les animaux, tout le
monde aime les œufs ;
Posez la coquille délicatement
dans le bécher et couvrez-la de vinaigre. Vous devrez sans doute la
forcer à couler en l'obligeant à rester en bas jusqu'à ce quelle
soit remplie de liquide.
Laissez l'œuf ainsi pendant
environ une semaine. Regardez comme de sa coquille se dégagent des
petites bulles ;
Vous aurez besoin que toute la
coquille externe soit dissoute. Patientez donc jusqu' ce que vous ne
voyiez plus de petites bulles ;
Sortez l'œuf et rincez-le
doucement sous l'eau froide. Il est maintenant comme l'œuf
ordinaire, sauf que cette fois-ci il est vide et mou. Gonflez-le en
soufflant dedans.
Placez-le parmi le autres et
vous pourrez le plier entre vos doigts devant des témoins surpris la
prochaine fois...
Explication(s) :
La coquille de l'œuf se compose
essentiellement de carbonate de calcium. Le vinaigre agit donc sur la
partie externe de la coquille comme un dissolvant et révèle la couche
interne. La membrane interne sert d'enveloppe au blanc et au jaune. Elle
est fragile mais elle peu être manipulée avec précaution.
Comprendre et tester l'impact de
notre vue sur les aliments que nous allons ingurgiter.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque à partir du moment où elle est réalisée dans des conditions
d'hygiène alimentaire réglementaires.
Matériel :
6 verres identiques ;
6 boissons pétillantes de goûts
différents mais toutes transparentes (limonade par exemple) ou de
l'eau pétillante aromatisée avec quelques gouttes de 6 essences
différentes (menthe, orange, ananas, café...) ;
6 colorants alimentaires bien
puissants ;
Un volontaire (ou plusieurs
selon vos projets).
Déroulement :
Remplissez les 6 verres avec les
6 boissons différentes et alignez-les (pour vous uniquement notez
avant à quelle boisson correspond chaque verre) ;
Demandez à un volontaire de
toutes les tester et bien évidemment de vous donner le "goût" qu'il
a décelé ;
Faites en sorte maintenant que
le volontaire ne voit plus les verres ;
Remettez les boissons à niveau
dans les verres et ajoutez-y quelques gouttes de colorants
différents. Evidemment la couleur de la boisson ne doit pas
correspondre au goût dans la majorité des cas (évitez, par exemple,
la couleur orange pour le goût orange ou le jaune pour le citron) ;
Alignez les boissons mais dans
un ordre différent cette fois et demandez au volontaire de les
goûter à nouveau ;
Confrontez les premiers
résultats aux seconds. Probablement qu'il y aura des différences.
Explication(s) :
Bien que nous n'ayons absolument pas
besoin de voir quelques chose pour le goûter et en déterminer son goût
nos yeux jouent un rôle car ils envoient à notre cerveau les
informations escomptées avant même que nous n'ayons introduit quoique ce
soit dans la bouche. C'est pourquoi les industriels ajoutent des tas de
colorants ou créent des textures attendues (rouge fraise, mousse de
cappuccino ou de bière, calibre bien précis de certains fruits et
légumes, gélatine pour le flan...). Il suffit de lire les emballages
pour s'en rendre compte et de traquer, pour les couleurs, les additifs
de type E...
Conseil(s) :
On peut faire autrement : prendre
plusieurs volontaires et leur demander de goûter les boisson de mettre
leurs résultats sur papier. On peut aussi faire avec eux un témoin qui
aura les yeux bandés et confronté les résultats avec des goûteurs
voyants et aveugles.
Pour tester encore les limites de
nos sens on peut indiquer les parfum qu'il faut retrouver dans toutes
les boissons proposer et voir si les résultats ainsi obtenus on tendance
ou non à correspondre à ce que l'œil goûte...
Extraire de l'ADN et comprendre sa
formation en mode "chaîne"...
Conseil(s) de
sécurité :
Attention à la valeur hautement
inflammable de l'alcool à brûler, éloignez vous de toute source de
chaleur et de feu, flamme, etc.
Matériel :
Une 1/2 banane ;
Un hachoir ou un mixeur ;
Du sel ;
Une tasse ;
De l'eau chaude ;
Un tamis ;
Du liquide vaisselle ;
Une cuillère à café ;
Un verre propre ;
Un pic à brochette en bois ;
Un filtre à café ;
De l'alcool à brûler.
Déroulement :
Mettez la banane dans le bol ou
le mixeur ;
Mettez une cuillère à café de
sel dans une tasse remplie à moitié avec de l'eau chaude ;
Ajoutez ensuite l'eau salée à la
banane et mixez le tout pendant au moins une minute, rincez la
cuillère et la tasse.
A travers le tamis pressez la
purée de banane dans la tasse. Appuyez bien le dos de la cuillère
contre le maillage du tamis afin de poussez les éléments solides au
travers ;
Ajoutez une cuillère à café de
liquide vaisselle. Mélangez régulièrement pendant 5 minutes en
alternant des phases de repos ;
Mouillez légèrement le filtre a
café et posez le au-dessus du verre puis versez le contenu dans le
filtre de sorte à ce que le filtra coule dans le verre ;
Versez délicatement de l'alcool
a brûler sur la paroi du verre (à l'intérieur) jusqu'à avoir une
couche de 1cm sur le dessus du mélange ;
Une substance blanchâtre en
forme de méduse devrait alors se former entre l'alcool à brûler et
le mélange ;
Utilisez le pic pour extraire
une peu de cette substance. Il s'agit en fait de l'ADN de la banane.
Avec un peu de chance vous serez capable de remonter un filament
d'ADN au bout de pic.
Explication(s) :
L'ADN est stocké à l'intérieur des
cellules. Le fait de mixer la banane permet de briser les barrières
cellulaires. Le liquide vaisselle permet de désorganiser d'autres
cellules afin de libérer l'ADN. L'ADN est soluble dans les solutions
salines mais pas dans l'alcool. Ce qui explique pourquoi vous pouvez
l'extraire. Il se précipite au contact de l'alcool.
Conseil(s) :
Prenez toutes les précautions pour
manipuler l'alcool à brûler hautement inflammable (éloignez vous de
toute source de chaleur et de feu, flamme, etc..) Le mélange obtenu à la
fin de l'expérience n'est pas comestible.
Si vous avez un microscope pour
enfant sous la main, ça peut valoir le coup de jeter un coup d'œil.
Montrer les propriété du savon et
son action invisible sur l'eau.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque particulier. Toutefois une notera qu'une fois l'expérience
terminée, les éléments obtenus ne sont plus comestibles.
Matériel :
Un petit bol mélangeur ou bol
ordinaires pour les céréales par exemple ;
Du poivre ;
De l'eau ;
Un peu de liquide vaisselle.
Déroulement :
Remplissez le bol avec de l'eau
;
Saupoudrez avec du poivre à la
surface, principalement au centre ;
Déposez un peu de liquide
vaisselle sur votre doigt (cachez cette étape si vous faites de
cette expérience un tour de magie) ;
Plongez le bout de votre doigt
au milieu du bol ;
Le poivre regagnera les bords
comme par magie.
Explication(s) :
Les liaisons entre les molécules
d'eau sont naturellement fortes. Mais un peu de savon va rompre ces
liaisons. Les molécules restent collées entre elles à l'endroit ou il
n'y a pas de savon... Soit sur les bords du bol ce qui crée une tension
qui tire les molécules du centre, sur lesquelles flotte le poivre, vers
les bords.
Conseil(s) :
On peut associer une histoire à ce
phénomène en disant par exemple que les grains de poivre sont des
baigneurs et que quelqu'un entre dans l'eau à ce moment là (le doigt) et
regardez ce que vont faire les baigneurs.
Cela fonctionne aussi dans une
assiette et si vous mettez votre doigt au bord de l'assiette les grains
de poivre réagissent de la même façon vers les bords opposés.
Comprendre la formation des nuages
et des éclairs.
Conseil(s) de
sécurité :
Respectez les temps indiqué pour
l'utilisation du four à micro-ondes.
Matériel :
Un four à micro-ondes ;
Un grain de raisin sans pépin ;
Un couteau pointu ;
Un plat qui passe au
micro-onde.
Déroulement :
Coupez le grain de raisin en
deux, en laissant un petit bout de peau qui permet aux deux moitiés
de tenir ensemble. Mettez les deux demi-grains sur un plat à
micro-ondes et placez le tout dans le four ;
Si la plaque du four tourne,
dans ce cas, placez le grain bien au centre ;
Réglez le four sur puissance
maximale pour une durée de 10 secondes ;
Au bout de 5 secondes, une
lumière éclatante ainsi qu'un Bzz bien net se manifestent au point
de contact entre les deux moitiés du grain de raisin ;
Après quelques secondes de plus,
le grain de raisin émettra des étincelles et un arc ou un nuage de
lumière s'en dégagera. Puis l'ensemble disparaitra.
Explication(s) :
La pulpe des grains de raisin est
un excellent conducteur d'électricité.
Lorsque le micro-ondes se met en
route il provoque une migration des électrons des deux moitié de grain,
l'un vers l'autre.
Les deux moitiés sont reliées par un
petit bout de peau qui prend la charge et qui devient chaud au point
parfois de s'enflammer.
Comme un courant électrique
s'échappe à travers cette flamme il ionise (arrache des électrons) les
gaz qui l'entourent. A cette étape les gaz conduisent alors de
l'électricité, ils produisent un arc de lumière ou un nuage, un effet
semblable au feu de Saint Elme que les pilotes observent parfois sur les
pare-brise de leur cockpit.
L'effet s'évanouit lorsque toute
l'eau du grains de raisin s'est évaporée, épuisant le flux de charge ou
lorsque la minuterie du micro-ondes retentie"...
Montrer ou découvrir comment se
comporte l'eau une fois chauffée. Mettre en évidence la grande mobilité
des molécules lorsqu'elles sont chauffées.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente aucun
risque à partir du moment où elle est réalisée dans des conditions
d'hygiène alimentaire réglementaires. Attention toutefois à température
et la manipulation de l'eau chaude. Placez le public à bonne distance
pour ne pas que les plus jeunes aient l'idée de tremper la main dans le
bol d'eau chaude.
Matériel :
2 petits bols mélangeurs ;
De l'eau chaude ;
De l'eau froide ;
Un colorant alimentaire de votre
couleur préférée ;
Un public.
Déroulement :
Remplissez les deux bols. L'un
avec de l'eau chaude, l'autre avec de l'eau froide ;
Posez les deux bols l'un a côté
de l'autre ;
Demandez à vos spectateurs ce
qui pourrait bien se passer si vous ajoutez une goutte de colorant
dans les deux bols...
Ils penseront probablement qu'il
se passera la même chose, alors ajoutez une goutte de colorant dans
chaque bol ;
Observez avec quelle rapidité le
colorant se repend dans le bol d'eau chaude alors qu'il reste en
"goutte" dans le bol d'eau froide.
Explication(s) :
Les molécules du bol d'eau chaude
sont excitées, c'est le principe qui explique qu'elles produisent de la
chaleur, par frottement tout simplement. Ce qui signifie qu'elles
bougent dans tout les sens ce qui facilite la dilution (le mélange) du
colorant.
Ce qui a intéressé les scientifiques
dans cette expérience c'est de déterminer une température dans laquelle
plus rien ne peu bouger, car les molécules seraient immobiles. Ils ont
trouvé, c'est le Zéro Absolu, c'est comme cela qu'ils l'ont nommé. La
température de l'eau est alors de - 273°C !
Montrer la capacité de l'eau à
emmagasiner de la chaleur et de ce fait comprendre pourquoi l'eau peut
venir à bout d'un incendie et en éviter sa propagation...
Conseil(s) de
sécurité :
Attention cette expérience fait
intervenir la manipulation de feu (allumettes, briquet, bougie) qu'il
est préférable de laisser à un adulte. Attention à l'eau chaude.
Matériel :
Une tasse en carton (carton non
paraffiné) ;
8 briques en argile rouge ;
60cm de ficelle ;
De l'eau
Une petite bougie ;
Une fourchette ou un couteau
(pour percer des trous dans la tasse) ;
Des allumettes ou un briquet.
Déroulement :
Percez deux trous symétriques
aux deux extrémités des bords de la tasse ;
enfilez la ficelle à travers ces
trous de part et d'autre de la tasse, de façon a laisser une
longueur égale de chaque côté ;
Construisez deux piles de
briques écartées d'environ 40 cm ;
Suspendez la tasse entre ces
deux piles en coinçant les deux bouts de la ficelle entre la
troisième et la quatrième brique de chaque pile ;
Faites un nœud au bout des deux
extrémités de la ficelle à l'extérieur des piles de façon à ce
qu'elle reste tendue ;
Mettez les bougies en place sous
la tasse : sa mèche doit être à une distance d'environ 5 cm du fond
de la tasse ;
Remplissez la tasse au 3/4 d'eau
;
Allumez la bougie ;
L'eau va chauffer, et même
entrer en ébullition, mais le carton de la tasse ne prendra pas feu.
Explication(s) :
Pour que du papier, ou du carton
brûle, il doit atteindre sa température de combustion ou d'inflammation.
C'est la température la plus basse à laquelle un élément solide peut
s'enflammer spontanément. La flamme de la bougie peut apporter,
habituellement, cette chaleur suffisante pour que le carton prenne feu.
C'est là que l'eau joue un rôle important, elle emmagasine la chaleur
qui arrive sur le carton et le maintient de ce fait au dessous de son
seuil de combustion, d'inflammation bien avant que l'eau n'ait atteint
sa température d'ébullition.
Conseil(s) :
Ne surtout pas utiliser une tasse en
carton paraffiné, c'est essentiel car la paraffine a la même capacité à
emmagasiner la chaleur que l'eau et elle le ferait jusqu'à faire prendre
feu la tasse en carton...
Mettre en évidence la déviation des
rayons lumineux dans les différents milieux traversés par la lumière et
le principe de réfraction.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne présente pas de
risques particuliers.
Matériel :
Un bécher cylindrique de 400 ml
;
Un bécher cylindrique de 250 ml
;
Une bouteille de glycérine
(vendue dans le commerce pour adoucir la gorge par exemple) ;
Un public.
Déroulement :
Mettez le petit bécher dans le
grand ;
Montrez les deux béchers à votre
public (le plus petit bécher doit être nettement visible) ;
Remplissez maintenant l'espace
entre les deux béchers avec de la glycémie ;
Le plus petit des deux Bécher
disparaîtra !
Explication(s) :
C'est à cause de la réfraction, ou
phénomène de déviation des ondes lumineuses lorsqu'elle traverse
différents milieux. La mesure de la déviation des rayons lumineux sur
une surface est appelée "indice de réfraction". Ici l'indice de
réfraction de la glycémie et du verre sont très proches. Ainsi la
lumière qui traverse le verre continuera son chemin dans la glycémie
sans être déviée. Ce qui ne fonctionnerait pas avec de l'eau entre les
deux béchers, car l'indice de réfraction est trop différent entre la
glycémie et le verre.
Conseil(s) :
Utilisez les béchers de formes
cylindrique, et non les erlenmeyers qui ont une forme d'entonnoir.
Cette expérience ne présente aucun
risque à partir du moment où les manipulations et les produits utilisés
respectent les normes d'hygiène et de sécurité alimentaire propre aux
ACM.
Matériel :
Un bol mélangeur ;
150 ml de sirop de glucose ;
50 ml d'eau ;
5 cuillères à soupe de maïzena ;
4-5 cuillères à café de colorant
alimentaire de couleur rouge ;
2-3 gouttes de colorant vert ;
Un verre à pied (facultatif).
Déroulement :
Mélangez bien la maïzena avec
l'eau ;
Ajoutez le sirop de glucose et
remuez bien le tout ;
Incorporez alors les 3 cuillères
à café de colorant rouge ;
Ajoutez enfin deux gouttes de
colorant vert ;
Vérifiez la couleur de votre
"sang" à la lumière, s'il est trop claire ajoutez du colorant
rouge...
Si l'ensemble paraît trop rose
ajoutez une goutte de colorant vert ;
Le "sang" prêt, vous pouvez vous
en verser dans un verre à pied et le déguster.
Explication(s) :
Ici il n'y a pas de mystère
scientifique. Juste de quoi fabriquer du sang comestible avec les
produits du placard. Gardez en tête que le vrai sang est assez sombre.
il serait vain de tenter de concocter un liquide d'un rouge pur.
Conseil(s) :
Attention le colorant alimentaire
peut laisser des traces sur la peau quelques jours et sur les
vêtements...
Mettre en évidence le principe de
l'équilibre du funambule.
Conseil(s) de
sécurité :
Attention, cette expérience utilise
le feu (allumettes) à mettre entre les mains d'un adulte.
Matériel :
2 fourchettes ;
Un cure-dent ;
Des allumettes ;
Un verre à fond lourd.
Déroulement :
Reliez les fourchettes ensemble
en entremêlant leurs dents ;
Les manches devront pointer vers
deux directions différentes, sans former une ligne droite (plutôt un
"V" large) ;
Incérez le cure-dent au centre
des dents, à la jonction entre les deux fourchettes jusqu'à ce que
5-10 mm dépassent au dos des fourchettes ;
Faites tenir le montage
fourchette / cure-dent sur le bord d'un verre en équilibre. Là aussi
il faut un peu d'entraînement, mais cela reste faisable. Le sommet
du "V" formé par les fourchettes est suspendu à l'extérieur du verre
avec les deux manches pendant vers le bas. A peu près la moitié du
cure-dent doit être au-dessus de l'intérieur du verre ;
Allumez l'extrémité du cure-dent
qui est à l'intérieur du verre ;
Le cure-dent brûlera jusqu'au
bord du verre ;
Il ne reste pas de cure-dent
au-dessus du verre , mais les fourchettes tiennent toujours en
équilibre.
Explication(s) :
Cet étrange montage qui défie la loi
de la gravité repose sur la notion de centre de gravité. Comme le
funambule qui évolue sur un fil en tenant dans les main une longue
perche qui le maintient en équilibre.
Le montage des deux fourchettes agit
comme le balancier du funambule, leur permettant de conserver leur
équilibre au moment le plus inattendu. Même lorsque le cure dent a
pratiquement brûlé il reste un petit point sur lequel peut reposer
l'assemblage. Pourquoi la combustion cesse lorsqu'elle atteint le bord
du verre ? Probablement parce que le verre absorbe une partie de la
chaleur et abaisse sa température en emmagasinant de la chaleur ce qui
fait que le bois qui compose le cure-dent ne peut plus atteindre sont
seuil de combustion (voir expérience : "Une
casserole en carton").
Mettre en évidence les effets du
centre de gravité.
Conseil(s) de
sécurité :
Aucun.
Matériel :
Un témoin volontaire pour une
expérience ;
Une chaise avec un dossier.
Déroulement :
Faites asseoir le volontaire sur
la chaise avec la pose qui lui convient, la tête en arrière et le
menton vers le haut, les mains posées sur les jambes ;
Pariez avec lui que vous allez
l'empêcher de se lever avec un seul doigt ;
Mettez votre index pointé sur
son front et appuyez doucement mais avec fermeté ;
Demandez ensuite au volontaire
de se lever ;
Il sera dans l'incapacité de se
lever et même de se mettre en mouvement.
Explication(s) :
Tout repose ici sur le centre de
gravité pu ce qu'on appelle dans le programme de seconde de maths, le
fameux Barycentre. C'est à dire le point d'un solide au niveau duquel
semble concentré stout son poids (encore un des secret des funambules).
Le centre de gravité d'une personne se assise se trouve au niveau de la
chaise. Pour réussir à se lever cette personne doit donc mettre son
centre de gravité en mouvement. de sorte qu'elle puisse le déplacer vers
ses pieds. Et la première étape de ce processus est un mouvement de la
tête vers l'avant. La faible pression exercée par votre doigt suffit à
empêcher ce mouvement.
Conseil(s) :
Il est vraiment inutile d'appuyer
très fort ! Attention au malin qui bougent les mains et qui poussent sur
la chaise pour s'aider...
Mettre en évidence l'incroyable
capacité du sel à s'agglomérer et sa solidité (relative certes).
Conseil(s) de
sécurité :
La manipulation de l'expérience, du
feu et des allumettes doit être laissée à un adulte.
Matériel :
Un fil de coton ;
Un bouchon de bouteille de liège
;
Un couteau ;
Des allumettes ;
Un bâton ou un manche à balai
(d'environ 1 m de long) ;
3 cuillères à soupe de sel ;
De l'eau ;
Un petit bol.
Déroulement :
Coupez un morceau de fil de 40
cm ;
Remplissez le bol à mi-hauteur
avec de l'eau et ajoutez le sel. Remuez jusqu'à complète
dissolution.
Trempé le fil dans la solution
salée et sortez-le pour le mettre sécher ;
Répétez cet étape au moins trois
fois ;
Faites quelques entailles dans
le bouchon et nouez l'une des extrémités du fil autour ;
Nouez l'autre extrémité du fil
au bâton. le bouchon pend maintenant au bout d'un fil ;
Faites tenir le fil entre les
deux chaises ou entre une chaise et le plan de travail en
positionnant le bâton entre les deux ;
Enflammez le fil en bas près du
bouchon;
Le fil se consumera ne laissant
qu'une fine traînée de cendres. Mais cette cendre est, semble-t-il,
suffisante pour tenir le bouchon.
Explication(s) :
Le fil de coton a pourtant bien
brûlé, le bouchon est porté par la colonne de sel qui imprègne le fil
sur toute sa longueur mais attention : le plus léger courant d'air
brisera cette chaîne magique...
Conseil(s) :
Faites bien attention de ne pas
faire cette expérience à proximité d'objets qui pourraient s'enflammer
rapidement...
Mettre en évidence la puissance de
l'eau lorsqu'elle se dilate au cours de son processus de solidification
en glace.
Conseil(s) de
sécurité :
Cette expérience ne comporte aucun
risque particulier.
Matériel :
De vieilles règles en bois de
préférences qui seront brisées (ou autres bâtons du même style) ;
Une boîte en métal avec un
couvercle qui se clipse ;
Du ruban adhésif résistant ;
De la Patafix ;
Une capsule de métal ;
Un(e) assistant(e) ;
De l'eau.
Déroulement :
Remplissez la boîte d'eau
jusqu'à ce qu'elle soit sur le point de déborder et remettez son
couvercle bien en place ;
Fixez la capsule en métal au
milieu du couvercle (dans le bon sens) avec un peu de Patafix ;
Placez l'une des deux règle sur
le plan de travail et posez le boîte métallique au centre de cette
règle ;
Faites tenir la seconde règle en
la posant sur la capsule au-dessus et assurez sa fixation également
avec un peu de Patafix ;
Demandez à votre assistant(e) de
tenir le montage en hauteur pendant que vous allez entourer les
règles à laide de ruban adhésif, bien serré de part et d'autre de la
boîte. Le ruban ne s'enroule pas autour de la boîte. Vous avez
maintenant deux boucles qui lient les deux règles et les rapprochent
l'une de l'autre ;
Mettez le tout dans le
congélateur pendant 24H ;
Ouvrez le congélateur et
constaté que la règle du haut s'est brisée tandis que celle du bas
pourrez être cassée également.
Explication(s) :
La plupart des matériaux se
contractent lorsqu'ils refroidissent, tout comme l'eau... Mais jusqu'à
ce qu'elle atteigne son point de cristallisation, elle se solidifie et
là, c'est le drame... Le processus s'inverse et le volume augmente, elle
se dilate. Elle pousse le couvercle jusqu'à briser la règle qui le
maintient en place.
Cette expérience peut être mise
entre toutes les mains.
Matériel :
2 livres à couverture souple de
taille similaire et contenant environ le même nombre de pages.
Déroulement :
Essayez d'attacher les livres
ensemble en entremêlant les pages entre-elles ;
Poser les livres sur une table,
l'un en face de l'autre de telles sorte que leurs tranches soient en
contact ;
Saisissez-vous des pages en
laissant les reliures au contact de la table mais en les rapprochant
l'une de l'autre d'environ 3 cm ;
Feuilletez les pages avec vos
pouces (du bas vers le haut) ;
Logiquement les pages des deux
livres doivent se trouver entremêlées sur une longueur d'environ 3
cm, sinon, vous avez besoin d'entraînement, patience...
Demandez ensuite à un ami de
séparer les livres.... Ils semblent avoir été collés l'un à l'autre.
Explication(s) :
Cette expérience vous permet de
découvrir les forces de frottement. Ici vous multipliez, grâce aux
pages, les sources de frottement, ce qui multiplie d'autant les
résistances au mouvement