Défi-techno Construire un objet flottant FLOTTE OU COULE. 1.1Trier des objets en fonction de leurs réactions

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1 Défi-techno Construire un objet flottant FLOTTE OU COULE 1.1Trier des objets en fonction de leurs réactions 1/ Tester différents objets mis à disposition, tester leurs réactions lorsqu on les met en contact avec l eau. 2/ Mettre en évidence que ce n est pas toujours l objet le plus lourd qui coule. 3/ Faire flotter ce qui coule Exemples : utiliser un contenant (bateau), transformer la forme de la boule de pâte à modeler.

2 4/ S interroger sur le rôle de l air. Est-ce que l air au-dessus de l eau aspire l objet? Premières constatations possibles : Le fait qu un objet flotte dans l eau est donc lié : à sa forme, à son volume, à la place qu il occupe dans l eau, un objet allongé semble mieux flotter ; à la matière qui le compose, le liège flotte mieux que le fer par exemple ; à sa masse, pour un même volume, les objets peuvent couler ou flotter selon leurs masses. 1.2 «ressentir» le rôle de l eau par rapport à la flottaison 1/ Percevoir la force qui agit sur un objet qui flotte : immerger une bouteille vide, la lâcher 2/ Saisir la force qui agit sur un objet qui coule : - attacher une bouteille remplie d eau à l extrémité d une canne à pêche, la plonger dans l eau - avec une balance Roberval - avec un dynamomètre (peson)

3 Constatations : L eau exerce une poussée du bas vers le haut. Lorsque l objet flotte, la poussée est plus grande que le poids. Lorsque l objet coule, la poussée est plus petite que le poids. 1.3 La quantité d eau influe-t-elle sur la flottabilité? 1/ Tester avec divers objets 2/ Fabriquer un «densimètre» (paille + boule de pâte à modeler) et tester Constatations : La quantité d eau et sa profondeur n ont pas d influence sur la flottabilité. 1.4 Un objet flotte-t-il de la même manière dans l eau salée ou dans l eau douce?

4 1/ Fabriquer un «densimètre» (paille + boule de pâte à modeler) et tester. 2/ Plonger un œuf cru dans l eau douce et l eau salée. Comparer. 3/ Piéger un œuf entre deux eaux 4/ Rechercher si l eau salée est plus lourde que l eau douce Constatations : La flottaison est meilleure dans l eau salée. L eau salée est plus lourde, plus dense, elle exerce une poussée plus forte.

5 1.5 Comment équilibrer et stabiliser au mieux un objet flottant? 1/ Faire flotter une plaque de polystyrène dans diverses positions (en la lestant avec des clous par exemple) 2/ Placer une charge (boule de pâte à modeler) sur un mât. Trouver l emplacement favorisant la meilleure stabilité. 3/ Placer des pinces à linge sur les bords d un pot. Trouver l emplacement favorisant la meilleure stabilité. Constatations : On peut changer la position d un objet en le lestant. La stabilité dépend de la place de la charge..

6 Niveaux d exigence à adapter Flotte, coule - Cycle 1 En mettant en contact des objets avec l eau, on constate que certains flottent, d autres coulent. Les objets sont composés de matières différentes, des matières coulent, d autres flottent. Cycle 2 En mettant en contact des objets avec l eau, on constate que certains flottent, d autres coulent. Les objets sont composés de matières différentes, des matières coulent, d autres flottent. La masse de l objet influe sur sa flottabilité : pour un même volume selon leur masse des objets peuvent couler ou flotter. La forme le volume, la place occupée dans l eau influent aussi sur la flottabilité. Deux objets de même masse mais de formes différentes peuvent ou couler, ou flotter. Un objet allongé, incurvé, creux flotte alors que plein il coule. On peut donc faire flotter un objet qui coule en changeant sa forme. Quand on plonge un objet dans l eau on sent que celle-ci exerce une force et repousse l objet vers la surface. Les objets flottent mieux dans l eau salée que dans l eau douce. Cycle 3 Le fait qu un objet flotte est lié à la matière qui le compose, à sa masse, à sa forme, à son volume, à la place qu il occupe dans l eau, à la poussée exercée vers le haut par l eau. Les objets flottent mieux dans l eau salée que dans l eau douce. Pour faire couler un objet qui flotte, il convient d augmenter le poids. Pour l alourdir, on utilise un lest (percer des trous pour que l eau rentre dans la bouteille). Pour que l objet remonte, il faut diminuer le poids, donc remplacer l eau par l air. L eau est plus lourde que l air. Quand on souffle de l air dans la bouteille, il prend la place de l eau. Il y a donc moins d eau. Le poids total diminue ainsi et la poussée permet à l objet de remonter.