Sous-marin cartésien de densité et de flottabilité

30 min Âges 7-9 Intérieur

Construisez un plongeur sous-marin cartésien classique dans une bouteille en plastique hermétique à l’aide d’une paille et de trombones. Presser la bouteille comprime la poche d'ai...

Matériel nécessaire

  • • Bouteille en plastique transparent de 1 litre ou 2 litres avec bouchon (1 unité)
  • • Paille en plastique souple (1 unité)
  • • Petits trombones en métal (3 à 4 unités)
  • • Eau (1 bouteille pleine)

Conseils aux parents

  • → Plongez le plongeur dans une tasse d'eau avant de le placer dans la bouteille : il doit à peine flotter et seule la pointe perce la surface.
  • → Expliquez que presser la bouteille augmente la pression dans tout le liquide, comprimant la bulle d'air à l'intérieur de la paille et faisant couler le plongeur.
  • → Relâcher la pression de préhension permet à la bulle d'air de se dilater, rétablissant ainsi une flottabilité positive.

Consignes de sécurité

Assurez-vous que la bouteille en plastique ne présente pas de fissures ; vissez fermement le bouchon pour éviter les fuites lorsque vous le pressez.

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Instructions étape par étape

1

Étape 1

Coupez la section flexible et courbée d'une paille en plastique avec 2 cm de queue de chaque côté et pliez-la en forme d'épingle à cheveux.

⏱️ ~5 min
2

Étape 2

Faites glisser deux trombones métalliques sur les extrémités des pattes de paille pour servir de lest et maintenez la paille pliée.

⏱️ ~5 min
3

Étape 3

Testez le plongeur dans un verre d'eau, en ajoutant ou en retirant des trombones jusqu'à ce qu'il flotte verticalement avec sa pointe brisant à peine la surface.

⏱️ ~5 min
4

Étape 4

Déposez le plongeur dans une bouteille remplie à ras bord d'eau, fermez hermétiquement le bouchon et pressez les côtés pour plonger et remonter à volonté.

⏱️ ~15 min

Ce qu'ils apprennent

Loi de Boyle (relation pression/volume) Principe de flottabilité d'Archimède Mécanique des gaz compressibles et des liquides incompressibles