Expérience en lien avec l’aérodynamisme et la portance

Expériences, Physique

Aérodynamisme et balle

Par Gamma  

décembre 18, 2015

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À la suite de notre atelier d’exploration scientifique sur l'aérodynamisme et la portance, on vous propose de vérifier la compréhension des élèves et de pousser leurs réflexions plus loin! À l'aide du matériel requis, ils devront réaliser un défi sur la pression atmosphérique et tenter de faire sortir une balle d'un verre.

Matériel

Pour les élèves

Un verre en carton ou en plastique

Une paille avec le bout pliable

Une balle de ping-pong

Pour une démonstration

Un séchoir à cheveux

Un rouleau de carton



Instructions

1- Faire un trou dans le fond du verre de façon à pouvoir tout juste y insérer la paille.

2- Déposer la balle de ping-pong dans le verre.

3- Tenir le verre droit et souffler de toutes ces forces.

4- Tenter de sortir la balle du verre. Si vous n'avez pas de verre, estimer la hauteur que peut atteindre la balle.

Notes

Voici un exemple de question à poser à vos élèves.
Question 1 : Est-ce possible de faire sortir la balle de ping-pong du verre?

Réponse 1 : Non. L'air en mouvement (pression dynamique) exerce une moins grande pression que l'air qui ne bouge pas (pression statique). C'est cet air autour (pression statique) qui empêche la balle de ping-pong d'aller plus haut et de tomber sur les côtés.

Bon à savoir
- Au niveau de la mer, l’air pèse 1 kilogramme par centimètre carré (1 kg/cm2).
- La pression atmosphérique équivaut au poids de l’air, soit près de 5 petits éléphants sur un mètre carré de surface!

Conseils pédagogiques
Vous pouvez également faire une démonstration plus spectaculaire à vos élèves en utilisant un séchoir à cheveux au lieu de vos poumons et un rouleau de papiers absorbants au lieu d'une paille!

Si vos élèves en redemandent, alors jouez sur les variables. De cette manière, vous transformez une simple exécution de recette en une authentique démarche active! À vous de formuler la question afin de l'adapter à vos élèves et à votre intention pédagogique. Pour vous assurer d'inclure la démarche en science et les critères d'évaluation, vous pouvez vous faire “un cahier de l'élève” à l’aide du planificateur de sciences au http://leplanificateurdesciences.org/.

Voici des exemples de variables à intégrer dans l’expérience :
- Est-ce que la grosseur du verre affecte l'expérience?
- Est-ce que la grosseur de la paille affecte l'expérience?

En tout temps, soyez à l’écoute des questions de vos élèves. Ces dernières peuvent vous mener sur d’intéressantes pistes à explorer!

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