Document pour le maître

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1 Document pour le maître Est-il possible de fabriquer un objet qui mesure une durée de 3 minutes? Mesure de durées Le ciel et la terre Objectifs : Fabriquer et manipuler un dispositif de mesure des durées. Pour le Maître : Fabrication de sabliers ou de clepsydres. L écoulement d un liquide ou d un solide a toujours la même durée qui peut servir d unité pour mesurer le temps qui passe. La durée dépend de nombreux facteurs (trous, grains nature du solide, quantité, forme du réservoir, ). Une réalisation en classe Nos idées : - une ampoule qui doit s'éteindre - un sablier - un objet suspendu à une corde penchée - les dominos qui basculent - une mèche de pétard (pour rire) - une bille qui se déplace dans un circuit en «tourbillon» Notre projet : Faire éteindre une ampoule au bout de 3 minutes, en établissant les contacts par l'intermédiaire d'un sablier à eau.

2 Notre montage : Pour l'instant, nous avons réussi à allumer une ampoule en utilisant l'eau comme conducteur. Il faudra remplacer le récipient plein d'eau par une clepsydre Le sablier : Projet de fabrication choisi n 1 Croquis:

3 Matériel : film alimentaire transparent 2 bouteilles plastique identiques avec bouchons (1,5l) sable fin colle, scotch ciseaux chronomètre ou montre avec fonction chronomètre aiguilles, clous de différents diamètres Projet de fabrication : Prendre 2 bouteilles, percer un trou dans chaque bouchon, coller les 2 bouchons l'un contre l'autre. Découper le fond de la bouteille du haut. Verser dans la bouteille du haut du sable fin. Dès que les trois minutes sont passées, arrêter. Fermer la bouteille ouverte avec du papier film transparent. On décide que chacun de nos groupes percera les bouchons avec des clous de diamètres différents. On pourrait chauffer le clou pour qu'il perce les bouchons en faisant fondre le plastique. Le maître propose de le faire pour nous avec son réchaud à gaz. Projet n 2 Le deuxième jour, personne n'a apporté le film transparent. Il fallait trouver une autre solution. On a versé du sable dans une des bouteilles et après on a vissé sur elle les bouchons collés et percés. Puis on a vissé la bouteille vide par-dessus. On a cherché la bonne quantité de sable à utiliser pour qu'il s'écoule en 3 minutes. Pour changer la quantité de sable, on peut dévisser la bouteille vide. Nos problèmes : Il fallait des bouteilles sèches sinon le sable restait collé.

4 Il fallait du sable fin. Le gros sable passait mal et, en plus, il était trop lourd et les bouteilles se décollaient quand on les bougeait. Les trous des bouchons n'étaient pas en face, le sable ne coulait pas bien : on a collé les 2 bouchons ensemble d'abord et le maître a percé ensuite. -Les bouchons se décollaient trop facilement : On a collé avec de la colle plus puissante (Néoprène). En plus, il a fallu les scotcher l'un à l'autre. On a collé un jour avant les essais pour que la colle ait le temps de sécher. On faisait attention à ne pas visser trop fort et à ne pas retourner le sablier trop vite. - Le sable est lourd. Les bouchons se décollaient quand on retournait le sablier. Quand on a trouvé la bonne quantité de sable, on a scotché des baguettes de bois de 60 cm de long autour des bouteilles pour les tenir collées. 2. Les bouchons ont été collés, scotchés puis percés. 1. Prendre une bouteille sèche pour que le sable ne colle pas. Versez 509 g. de sable fin dans la bouteille. 3. On a vissé les bouchons sur la bouteille. On a vissé la deuxième bouteille par-dessus.

5 4. Nous avons scotché les baguettes de bois pour mieux maintenir le sablier. Un des sabliers qui fonctionnent : Diamètre du trou: 5 mm Quantité de sable : 509 g de sable fin de Loire pour aquarium La clepsydre : On a fait comme pour le sablier mais en remplissant d'eau. L'eau ne coulait pas. Alors, Florian a dit qu'il fallait percer un trou dans la bouteille du haut pour faire un appel d'air. On a essayé en perçant au milieu de la bouteille. Ca ne suffisait pas. Alors, on a percé l'autre bouteille au milieu et l'eau a bien coulé. Mais on avait peur que l'eau sorte par les trous quand on retournait la clepsydre : on a percé les trous dans le milieu des 2 bouteilles avec une aiguille. On a percé les bouchons avec un clou fin. Il ne faut pas beaucoup d'eau.