Expériences :

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Le tunnel de ballon

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A) Mise en place et explication :

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Le but de cette expérience est de faire comprendre que le vide n’était pas juste une pièce vide : il y a également de l’air et des molécules autour de nous. 

Pour cela, il faut construire un tunnel rempli de ballons de baudruche, représentant les molécules d’air. les personnes réalisant l'atelier se sont donc mis dans la peau de molécules et ont dû traverser ce tunnel plein d’air. 

A la sortie du tunnel, le verdict est clair : quand il y a de l’air, ce n’est pas vide puisque les molécules sont gênées par ce dernier.

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Comment peser l'air?

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A) Mode opératoire :

-remplir un ballon de sport d'air relier à un tuyaux flexible pour le vider.

-peser le ballon plein et le ballon vide.

-remplir une bouteille avec de l'eau et la placer ouverte, le goulot vers le bas dans une bassine d'eau.

-placer un tuyau relié à un ballon remplit d'aire dans la bouteille toujours sous l'eau.

-faire sortir l'air du ballon en appuyant dessus.

-peser le ballon avant et après avoir été vidé.

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B) Explications :

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Après s’être rendus compte que l’air était encombrant, l'air a aussi un certain poids, même si nous ne le sentons pas.

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Comment se servir du vide

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A) Mode opératoire :

- Déposer, à l’aide d’une pipette pasteur, cinq gouttes de colorant au centre du verre de montre
- Déposer le sucre sur les gouttes de colorant

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B) Observations / Explications :

Le sucre se colore de bas en haut, c'est le phénomène de capillarité

Le sucre contient de gros cristaux. Le colorant liquide, peut alors s'introduire entre ces cristaux et se répartir de façon homogène.

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Dépression

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A) Mode opératoire :

-Placer un chamallow et un ballon dans une machine a vide, faire varier la pression et apercevoir que les deux objets changent de volume

 

-Sous une cloche placer un ramequin rempli avec un fond d'eau.

-Pomper l'air à l'intérieur de la cloche et observer le changement d'état de l'eau.

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-Sous cloche placer une enceinte qui délivre de la musique.

-Pomper l'air à l'intérieur de la cloche et observe que la musique devient presque inaudible.

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B) Observations / Explications :

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L'explication pour le chamallow et le ballon est que la force s’exerçant sur les parois du chamallow et du ballon à l’extérieur, est plus faible qu’à l’intérieur. C'est pourquoi il est possible de gonfler ces objets sans même souffler dedans ! 

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L'explication pour l'eau sous la cloche est qu'autour de 6 mbar l’eau entrait en ébullition et autour de 2,3 mbar nous pouvions observer des cristaux de glace se former.

A pression atmosphérique l’eau est liquide, mais en abaissant la pression, nous nous déplaçons sur la courbe d’équilibre liquide/vapeur, ceci jusqu’à arriver au point triple où les trois états de l’eau coexistent.

C’est en jouant sur la pression que nous avons pu déplacer l’équilibre et ainsi observer les changements d’état de l’eau;

 

Un dispositif fabriqué par les membres de l’ILM composé d’une cellule photovoltaïque, d’un moteur, et de pales permet d'expliquer une autre particularité de l'air. L’énergie lumineuse est transformée en énergie électrique par la cellule, et celle-ci, exploitée par le moteur faisait tourner les pales. A pression atmosphérique les pales tournent à une faible vitesse mais une fois que le dispositif est sous vide, on remarque une grande augmentation de la vitesse de rotation des pales grâce à l’absence des frottements de l’air.

 

L' explication pour l'expérience avec l'enceinte est qu'on peut entendre la musique que quand l’air est présent. Cependant une fois l’air retiré, le son devient quasi inaudible. Cette expérience permet d’expliquer les propriétés de transport du son par l’air. En effet, l’air est comme la route du son.

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