Bab en sous-marin

Grâce aux propriétés physiques de l’air et de l’eau, aide à Bab à plonger pour aller voir les trésors cachés au fond du lac !

Bab est prête pour l’aventure ! Elle a besoin d’un système pour l’aider à monter et descendre, comme un sous-marin. Peux-tu l’aider ?

Nous allons le lui construire ensemble en quelques étapes. Tu vas avoir besoin de :

– des trombones

– un verre d’eau haut pour les tests

– une bouteille en PET avec son bouchon

– une paille en papier ou en plastique (pas en bois car on doit pouvoir la plier)

– des ciseaux.

Suis cette première vidéo pour la première étape d’assemblage :

A présent, il nous reste à ajuster le poids du système de plongée avec les trombones non utilisés. En effet, on veut que notre système flotte tout juste. On va donc y attacher des trombones, un par un, et tester à chaque fois si le système flotte ou coule, comme le montre la 2^e vidéo. Au moment où le système coule, il faut retirer un trombone pour qu’il flotte à peine.

Remarque : le nombre de trombones dépend de la longueur de paille et de la taille des trombones. Dans la vidéo d’exemple, nous avons utilisé 4 trombones en tout mais ça peut être plus ou moins dans ton cas !

Ensuite, tu n’as plus qu’à mettre ton mini sous-marin dans une bouteille remplie d’eau, et à trouver comment le faire plonger comme dans cette dernière vidéo !

Aide / Indice : il faut que ta bouteille soit remplie d’eau à ras bord et que le bouchon soit bien fermé.

Alors, à ton avis, comment ça fonctionne ?

Vérifie ton raisonnement avec les explications ci-dessous :

Commençons par une question simple : pourquoi certains objets flottent-ils alors que d’autres coulent ?

Cela dépend de leur densité ! Le métal est plus dense que l’eau : c’est pour cela que le trombone coule. L’air est moins dense que l’eau, c’est pour cela qu’une bouée flotte. Le bois aussi flotte car il est constitué de fibres remplies d’air !

Dans le petit objet qu’on vient de fabriquer, les trombones, en métal, ont tendance à couler. Le morceau de paille, rempli d’air, joue le rôle d’une bouée. Et nous avons choisi notre longueur de paille (la taille de la bouée), et le poids des trombones, de manière à ce que le système flotte « tout juste ».

Comment faire plonger notre sous-marin ?

Si tu ne touches pas la bouteille : le sous-marin flotte. Mais si tu presses la bouteille avec ta main (bien fermée), le sous-marin plonge. Décortiquons ce qu’il se passe pour mieux comprendre. Quand tu presses la bouteille, c’est l’air qui est à l’intérieur qui se « tasse », et pas l’eau. Car l’air est beaucoup plus compressible que l’eau !

Mini-expérience : Tu peux le vérifier avec 2 bouteilles similaires : l’une complètement remplie d’eau, l’autre remplie d’air. Ferme bien les deux bouteilles avec leurs bouchons, puis essaie de les presser avec tes mains. Laquelle arrives-tu à déformer ?

Quand tu presses la bouteille, c’est donc l’air présent qui est compressé. Il n’y a pas beaucoup d’air dans cette bouteille : il est à l’intérieur de la paille qui permet au sous-marin de flotter !

L’air se compresse dans la paille, et laisse plus de place à l’eau, qui pèse plus lourd. La densité du sous-marin augmente : il devient plus dense que l’eau et coule au fond de la bouteille !

Quand on arrêt de presser la bouteille, l’air dans la paille se dilate, repousse l’eau hors de la paille, et Bab peut remonter. Et voilà !

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