• Le sablier à eau

    Mise en place d'une situation insolite afin de conduire les élèves vers une démarche expérimentale d'investigation :

    Observer : l'eau reste dans la bouteille d'en haut

    Le sablier à eau

    Questionnement : Pourquoi l'eau ne descend-elle pas ?

    On cherche à expliquer ce phénomène : 5 idées sur ce qui pourrait être possible (hypothèses)

     - 1. Le bouchon entre les deux bouteilles est bouché

    - 2. les trous des deux bouchons ne sont pas en face

    - 3. le trou dans le bouchon n'est pas assez grand

    - 4. il y a trop d'eau dans la bouteille d'en haut (comparaison avec un sablier qui n'est jamais plein)

    - 5. il y a de l'air dans la bouteille d'en bas (référence à des expériences personnelles où l'air empêche l'eau d'entrer)

    On propose de vérifier si nos idées sont bonnes : faire des vérifications (expériences)

    - A. ouvrir pour observer les bouchons

    - B. agrandir le trou dans les bouchons

    - C. enlever de l'eau en haut

    - D. enlever la bouteille d'en bas

    Résultat des expériences :

    - A. il y a un trou dans les deux bouchons et ils sont bien en face : idées 1 et 2 rejetées

    - B. On agrandit le trou deux fois de suite  l'eau reste toujours en haut : idée 3 rejetée

    - C. On vide plusieurs fois de l'eau pour vider peu à peu la bouteille du haut  l'eau reste toujours en haut : idée 4 rejetée

    Le sablier à eau

    - D. On enlève la bouteille du bas  l'eau de la bouteille d'en haut se déverse peu à peu, donc c'est bien à cause de ce qu'il y a dans cette bouteille que l'eau ne pouvait pas descendre.

    Conclusion, réponse à la question posée :

    C'est parce que la bouteille du bas est pleine d'air que l'eau ne peut pas descendre.

     

    Complément d'information :

    L'eau et l'air ne peuvent pas passer ensemble par un même orifice. Un peu comme les passagers d'un bus, on ne peut pas monter tant que d'autres gens descendent.

    Donc, pour que l'eau descende il faut qu'en même temps l'air monte pour lui laisser la place.

    Mise en pratique :

    Grâce à une paille, on aménage un chemin pour que l'air puisse monter dans la bouteille du haut ce qui permet à l'eau de descendre dans la bouteille du bas.

    On voit des bulles d'air qui montent et l'eau qui descend progressivement jusqu'à se vider complètement dans la bouteille du bas.

    Le sablier à eau

    Qu’a-t-on appris ?

    Bien que la bouteille du bas paraisse vide, elle contient de l'air. L'air est un gaz qui existe et qui occupe un espace comme les autres matières plus visibles.