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NOVEMBRE 2017<br />
LA SCIENCE INFUSE<br />
PETITES EXPÉRIENCES POUR MIEUX<br />
COMPRENDRE TON QUOTIDIEN !<br />
L A D E N S I T É D E S L I Q U I D E S<br />
Les liquides ont-ils tous la même<br />
densité ?<br />
L A M E R M O R T E<br />
L E S B A T E A U X F L O T T E N T<br />
P O U R Q U O I FLOTTE-ON<br />
D A N S LA MER ?<br />
Comment expliquer que des bateaux de<br />
plusieurs tonnes flottent ? .
Salut, moi c'est Rufus !<br />
Je vais t'accompagner tout au<br />
long de ces expériences pour<br />
t'aider à mieux comprendre.<br />
Hey ! Moi c'est Kitty.<br />
J'aime beaucoup le poisson<br />
et j'adore me baigner !<br />
Moi c'est Arnold ! Je<br />
suis à l'école<br />
élémentaire. Je me<br />
pose beaucoup de<br />
questions et j'adore<br />
cuisiner !<br />
Je m'appelle Angélique et je suis aussi en<br />
école élémentaire. Cet été je suis partie en<br />
Martinique et maintenant j'ai des<br />
questions plein la tête !
la densité de deux liquides<br />
Observer<br />
différents<br />
densité par rapport à ce que l'on<br />
<strong>La</strong><br />
dans un liquide<br />
retrouve<br />
avec changement d’une<br />
variabilité<br />
et de la température<br />
variable<br />
ce numéro hors-série de <strong>La</strong> <strong>Science</strong> <strong>Infuse</strong> tu<br />
Dans<br />
enfin pouvoir comprendre le rôle de la densité<br />
vas<br />
des situations de tous les jours ! Pourquoi les<br />
dans<br />
flottent-ils ? L'huile est-elle moins lourde<br />
bateaux<br />
l'eau ? Peut-on mélanger de l'eau froide avec<br />
que<br />
l'eau chaude ? Par le biais des expériences<br />
de<br />
et réalisables chez toi, les <strong>Science</strong>s<br />
proposées<br />
bientôt plus de secrets pour toi !<br />
n'auront<br />
plus : un dossier spécial sur la Mer morte. Que<br />
En<br />
ce grand lac si spécial ?<br />
rend<br />
01<br />
02<br />
19<br />
20<br />
06<br />
09<br />
18<br />
21<br />
& co Rufus<br />
Sommaire<br />
: la densité<br />
Définition<br />
: la masse volumique<br />
Définition<br />
toi de jouer !<br />
A<br />
mathématiques<br />
Coloriage<br />
croisés spécial hors série<br />
Mots<br />
des profondeurs<br />
<strong>La</strong>byrinthe<br />
LA SCIENCE INFUSE<br />
SOMMAIRE<br />
Sommaire<br />
03 07 15<br />
03<br />
Pourquoi les bateaux<br />
flottent-ils ?<br />
07<br />
L'huile moins lourde<br />
que l'eau ?<br />
11<br />
<strong>La</strong> Mer morte<br />
15<br />
Peut-on mélanger de<br />
l'eau froide avec de<br />
l'eau chaude ?<br />
Solution des jeux
Cet été je suis allée à la mer. Voici la<br />
photo de mes vacances ! Au loin on<br />
peut voir un bateau flotter.<br />
Hey mais attends… un bateau c’est<br />
super lourd ! Comment expliquer que<br />
ce bateau flotte ?<br />
Pour répondre à ta question,<br />
on va formuler une hypothèse:<br />
“Le bateau est moins lourd<br />
que toute l’eau contenue endessous”<br />
Les bateaux flottent...<br />
POUR CETTE EXPÉRIENCE TU AURAS<br />
BESOIN DE...<br />
Bouteilles en plastiques vides<br />
coupées sous forme de bécher<br />
Eau<br />
Gros sel<br />
Un œuf cru<br />
L A S C I E N C E I N F U S E | 3
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 4<br />
Comment faire?<br />
Remplir la première bouteille avec de l’eau et<br />
.<br />
du gros sel. Faire attention à bien dissoudre<br />
le sel.<br />
Remplir la deuxième bouteille avec seulement<br />
de l’eau douce.<br />
Placer dans la bouteille n°1, un oeuf cru.<br />
Puis placer ce même oeuf dans la bouteille<br />
n°2.<br />
Comment dissoudre<br />
le sel dans l’eau?<br />
On dit que le sel est<br />
dissous quand on ne<br />
peut plus le voir en<br />
crustaux dans la<br />
solution. Pourtant il<br />
est toujours là ! Pour<br />
bien le dissoudre, il<br />
faut mélanger la<br />
solution.<br />
A gauche (n°2) :<br />
une bouteille d'eau<br />
douce<br />
A droite (n°1): une<br />
bouteille d'eau<br />
salée
Et le Titanic qui coule ?<br />
<strong>La</strong> coque du Titanic a été<br />
percée, de l'eau s'est<br />
infiltrée. Le bateau est<br />
devenu plus dense que<br />
l'eau. Il a donc coulé !<br />
Pour aller plus loin : le Titanic,<br />
la densité et la poussée<br />
d'Archimède<br />
L’oeuf flotte dans la bouteille contenant de<br />
l’eau salée et l’oeuf coule dans la bouteille<br />
contenant de l’eau douce.<br />
<strong>La</strong> densité de l’eau douce est égale à 1 et la<br />
densité de l’eau salée est supérieure à 1<br />
(masse de l’eau + masse du sel).<br />
On peut donc conclure que la densité de<br />
l’oeuf est supérieur à la densité de l’eau<br />
douce car il coule et inférieure à la densité<br />
de l’eau salée car il flotte.<br />
Pour le bateau c’est pareil ! Le bateau a<br />
une densité inférieure à 1, donc il flotte sur<br />
l’eau.
PAGE 6<br />
SCIENCE INFUSE<br />
LA<br />
A toi de jouer !<br />
Résout les multiplications pour colorier dans la bonne couleur !
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 7<br />
Pour faire un bon gâteau au<br />
chocolat il me faut : 200g<br />
de chocolat, 3 oeufs, 200g<br />
de farine, 10cl d'eau, 10cl<br />
d'huile... Hé mais, c'est<br />
bizarre ! Quand je tiens le<br />
verre d'eau dans une main et<br />
le verre d'huile dans l'autre,<br />
l'huile me semble plus légère !<br />
Comment peut-on l'expliquer<br />
?<br />
Pour répondre à ta question, on va<br />
formuler une hypothèse : à un volume<br />
égal, l'huile pèse moins lourd que l'eau.<br />
Prouvons le maintenant !<br />
L'huile est-elle moins lourde<br />
que l'eau ?<br />
Pour aller plus loin : les masses<br />
volumiques des liquides
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 8<br />
matériel<br />
Huile<br />
Eau<br />
Un verre<br />
Le saviez vous ?<br />
L’huile est un liquide<br />
hydrophobe, c’est à dire<br />
qu’il fuit les molécules d’eau.<br />
Pour mélanger l’huile au<br />
vinaigre, il faut bien les secouer avant<br />
de pouvoir déguster notre vinaigrette<br />
dans notre salade.<br />
Dans le verre tu verses quelques gouttes<br />
d’huile et tu ajoutes doucement quelques<br />
gouttes d’eau.<br />
L’huile se retrouve alors au dessus de<br />
l’eau. Ce phénomène s’explique par la<br />
notion de densité qui n’est pas la même<br />
pour ces deux liquides.<br />
Effectivement, la densité de l’eau est égal à<br />
1 et la densité de l’huile est inférieure à 1<br />
c’est pour cette raison que l’huile se<br />
retrouve au dessus de l’eau et ne se<br />
mélange pas.<br />
Eau<br />
Huile
A toi de jouer !
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 10<br />
Solution des mots croisés page 21 !<br />
Olala... Je vais<br />
bien lire tous les<br />
articles moi !<br />
Trop facile !
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 11<br />
Dossier spécial :<br />
<strong>La</strong> mer morte<br />
<strong>La</strong> mer Morte est un lac salé<br />
qui touche trois pays : Israël, la<br />
Jordanie et la Palestine. Elle<br />
prend sa source auprès du<br />
Jourdain, un fleuve.<br />
Pas de poissons ?<br />
Ce n'est pas très<br />
intéressant pour<br />
moi ça !<br />
Aucun poisson ni aucune algue ne<br />
peut vivre dans ce lac ce qui lui vaut<br />
le nom de « mer morte ».<br />
Sais-tu pourquoi ?
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 12<br />
Pour mieux comprendre ce<br />
phénomène, tu peux<br />
matérialiser les mers et les lacs<br />
dans 4 béchers. et, à la place<br />
du sel, mettre plus ou moins de<br />
sucre.<br />
Pour réaliser cette expérience<br />
il te faut :<br />
Des tubes à essais<br />
4 colorants alimentaires<br />
4 béchers<br />
Une balance<br />
Du sucre blanc<br />
Pour le mélange 1: dans un contenant avec 120ml d’eau verser 120g de sucre<br />
puis ajouter 3 gouttes de colorant alimentaire bleu. Ce sera la mer morte.<br />
Pour le mélange 2: dans un contenant avec 120 ml d’eau verser 90g de sucre<br />
puis ajouter 3 gouttes de colorants alimentaire vert. Ce sera la mer rouge.<br />
Pour le mélange 3: dans un contenant avec 120ml d’eau verser 60g de sucre<br />
puis ajouter 3 gouttes de colorant alimentaire jaune. Ce sera la mer<br />
méditerranée.<br />
Pour le mélange 4: dans un contenant avec 120ml d’eau verser 30g de sucre<br />
puis ajouter 3 gouttes de colorant alimentaire rouge. Ce sera l’eau de la Seine.<br />
Prendre les différents mélanges et les verser les uns dans les autres avec<br />
beaucoup de délicatesse.<br />
Alors, comment sont-ils classés ?
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 13<br />
Réalisation de l'expérience...<br />
A toi de jouer !<br />
Vous avez deux bouteilles non graduées. L’une<br />
peut contenir 5 litres d’eau et l’autre 3 litres.<br />
Vous avez accès à un robinet d’eau.<br />
Comment faire pour mesurer 4 litres<br />
précisément ?<br />
Formule de la masse volumique
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 14<br />
C'est joli non ?<br />
Plus l’eau contient de sucre et plus le liquide sera<br />
dense. En ajoutant du sucre à l’eau, on change la masse du mélange<br />
sans changer son volume. Par conséquent <strong>La</strong> masse volumique du<br />
mélange change (on dit que la concertation massique change), par<br />
conséquent, la densité change aussi.<br />
Grâce à cette expérience on peut classer par densité les eaux sucrées que<br />
nous avons utilisés. Ce classement est représenté par la formation d’un<br />
“arc-en-ciel”. Le liquide le plus dense, donc le plus lourd, est le bleu car<br />
il contient 120g de sucre et le liquide le moins dense, donc le plus léger,<br />
celui qui se trouve au dessus des autres, est le rouge car il ne contient que<br />
30g de sucre.<br />
Cette expérience explique que la densité varie en fonction de la<br />
composition d’un même liquide. Ici la densité de l’eau varie en<br />
fonction de la quantité de sucre dissous dans l’eau.
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 15<br />
Peut-on mélanger eau froide<br />
et eau chaude ?<br />
Cet été, j’ai plongé avec mon<br />
masque pour explorer les<br />
petits poissons de la mer.<br />
Nous sommes descendus à<br />
3m de profondeur !<br />
Mais en descendant, l’eau<br />
était de plus en plus froide, il<br />
faisait meilleur à la surface!<br />
Alors Rufus, comment<br />
peut-on expérimenter cela ?<br />
Pour répondre à ta question, on<br />
va formuler une hypothèse : l"eau<br />
chaude est plus dense que l'eau<br />
froide.
PAGE 16<br />
LA SCIENCE INFUSE<br />
Matériel<br />
Eau<br />
Colorant bleu<br />
Colorant rouge<br />
Grand récipient avec préparation<br />
Séparer le récipient en<br />
deux parties, d’un côté<br />
remplir le premier bac<br />
d’eau froide et y ajouter du<br />
colorant bleu.. De l’autre,<br />
remplir avec de l’eau<br />
chaude et la colorer en<br />
rouge. Utilise le schéma<br />
pour t'aider !
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 17<br />
L'eau froide et l'eau chaude sont<br />
séparées grâce au diviseur.<br />
Lorsque j’enlève le<br />
diviseur, les eau ne se<br />
mélangent pas. L'eau<br />
rouge finit par être audessus<br />
de l’eau bleue.<br />
C’est parce qu’elle est<br />
plus dense !<br />
On enlève petit à petit le diviseur : on<br />
peut voir que l'eau se fonce au milieu.<br />
On remarque que l'eau froide commence<br />
à se placer sous l'eau chaude<br />
L'eau froide (bleu) s'est placée audessous<br />
de l'eau chaude (rouge). Elles<br />
ne se mélangent pas..<br />
Pour aller plus loin :<br />
regarde l'expérience en<br />
vidéo !
LA SCIENCE INFUSE<br />
PAGE 18<br />
A toi de jouer !<br />
Reliez le plongeur à son sous-marin pour qu'il puisse remonter à la<br />
surface !
a s s e v o l u m i q u e ,<br />
M<br />
o u s s é e d ' A r c h i m è d e<br />
p<br />
LA SCIENCE INFUSE PAGE 19<br />
D E N S I T E<br />
Pour aller plus loin :<br />
<strong>La</strong> densité n’explique pas tout ! <strong>La</strong> poussée<br />
d’Archimède est un phénomène important au<br />
quotidien, notamment pour la flottaison des<br />
bateaux. Si un bateau est soumis a une force<br />
de pesanteur Fp et plongé dans de l'eau, il<br />
subira une poussée d'Archimède FA de<br />
direction opposée à cette force de pesanteur.<br />
Selon la densité moyenne du cube, pour un<br />
même volume, la force Fp ne sera pas la<br />
même mais la force FA ne changera pas. Le<br />
cube flottera si FA>Fp et coulera si FA
MASSE<br />
VOLUMIQUE<br />
D a n s l e s y s t è m e i n t e r n a t i o n a l d ' u n i t é s , l a<br />
m a s s e v o l u m i q u e q u i e s t l e r a p p o r t d e l a<br />
m a s s e s u r l e v o l u m e s ’ e x p r i m e e n<br />
k i l o g r a m m e s p a r m è t r e c u b e .<br />
Densité<br />
Quotient de la masse<br />
d'un corps par la masse<br />
du même volume d'eau<br />
Tout ça n'est pas<br />
sorcier !
LA SCIENCE INFUSE PAGE 20<br />
Solutions des jeux<br />
Mots croisés<br />
Enigme : les volumes<br />
Voici la solution étape par étape :<br />
Remplir la bouteille de 5L entièrement<br />
Utilisez cette bouteille remplie pour remplir<br />
entièrement la bouteille de 3L. Il reste donc 2L<br />
dans la grosse bouteille.<br />
Vider la petite bouteille et la remplir avec les<br />
2L restants de la grosse bouteille.<br />
Remplir la grosse bouteille de 5L.<br />
Prendre la grosse bouteille pour remplir la<br />
petite<br />
Il vous reste donc 4L dans la grosse bouteille.
Le mois prochain...<br />
Tout sur la lumière !
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