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Préparez-vous pour un peu de magie scientifique qui va épater vos enfants ! Dans notre nouvel article, nous vous montrons comment réaliser une expérience surprenante : retourner un verre d’eau rempli à ras bord sans en renverser une seule goutte. Cette activité simple et captivante ne nécessite que quelques objets du quotidien et est parfaite pour initier les enfants aux principes de base de la physique de manière ludique et interactive.
Une expérience en 5 étapes :
Prépare le matériel : Un verre, un bout de carton (de type carton de boîte de céréales), des ciseaux, de l’eau
Découpe un disque de carton un peu plus grand que la circonférence du verre
Remplis le verre d’eau à ras bord et mouille les côtés. Ce n’est pas grave si ça déborde un peu !
Prends ton petit disque de carton et pose-le sur le verre comme un couvercle. Appuie délicatement dessus. Attention, un peu d’eau va déborder.
Prépare-toi bien, l’étape finale arrive : 1,2,3…retourne le verre au-dessus d’un évier ou dehors, sur une table de jardin, par exemple (tu peux tenir un peu le carton en retournant si tu veux).
Mais…incroyable ! Le carton de tombe pas !
Tu peux faire cette expérience dehors, sur l’herbe, par exemple. Mais elle fonctionne tout aussi bien au-dessus d’un évier, d’une bassine, d’une baignoire ou dans ta douche – il faut juste éviter d’en mettre partout ! Pour faire le disque, nous avons utilisé le carton d’une boîte de céréales et avons remarqué que ça marche mieux si tu mets le côté lisse du côté de l’eau.
Mais alors pourquoi ?
La pression atmosphérique fait que si tu mets la surface d’un objet au contact de l’air, l’atmosphère va exercer une force sur cette surface. Plus précisément, l’air est constitué d’une multitude de minuscules particules invisibles à l’œil nu, que l’on appelle « molécules ». Ces molécules bougent perpétuellement, heurtent la surface en question et rebondissent dessus. Il en résulte une petite force qui appuie la surface. Bien sûr, une petite molécule n’exerce pas une grande force, mais comme il y e a une multitude, cela finit par représenter une force assez importante, équivalente à…une masse de 10 tonnes posée sur une surface de 1 mètre carré !
Revenons à notre expérience. Pourquoi notre verre ne se vide-t-il pas lorsqu’on le retourne ? Tu as rempli le verre à ras bord avant de poser le carton : cela veut dire que, quand tu le retournes, le carton ne subit que le poids de l’eau contenue dans le verre comme force ayant tendance à le faire tomber. Inversement, de l’autre côté, il subit la pression atmosphérique qui, dans cette configuration, va exercer une force pour le maintenir. Elle s’exerce vers le haut ici. Cette force étant plus grande que celle du poids de l’eau, le carton tient ! Attention, il faut vraiment que le carton adhère bien au verre pour éviter une fuite d’eau qui laisserait rentrer un peu d’air dans ce dernier et induirait des forces de pression vers le bas qui feraient alors tomber le carton.
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