Classes : 3-4-5-6 P
Compétences visées :
- S2: Rechercher et identifier des indices.
- S6 : Recueillir des informations par l’observation.
Objectif visé :
Comprendre le mécanisme de montée et descente d’un sous-marin dans l’eau.
Matériel nécessaire :
- Un bac d’eau
- Une bouteille en plastique
- Une ou deux paille(s)
- Des poids (écrous)
- Des ciseaux
Mise en place
Observation de photos d’un sous-marin : les élèves décrivent ce qu’ils voient.
Le matériel est présenté aux enfants et ils doivent imaginer un protocole plausible.
Déroulement de l’expérience
Un enfant remplit le bac en plastique avec de l’eau. Ensuite, on leste la bouteille (le sous-marin) avec des écrous afin de le rendre un peu plus lourd.
Madame fait des trous dans la bouteille ainsi que dans son bouchon avec des ciseaux. Un enfant insert une paille dans le bouchon. Puis, un élève plonge la bouteille dans le bac, qui va se remplir petit à petit d’eau.
Défi 1 : comment faire pour que la bouteille (notre sous-marin) remonte en surface ?
Les élèves cherchent et testent pour arriver à la conclusion qu’il faut souffler dans la paille pour insérer de l’air dans la bouteille. De cette façon, elle remonte.
Défi 2 : faire en sorte que la bouteille redescende au fond du bac d’eau.
Les enfants comprennent vite qu’il suffit de chasser l’air et remettre de l’eau. Un enfant aspire l’air présent dans la bouteille à l’aide de la paille (attention, sans boire l’eau).
Résultat
Un sous-marin contient deux réservoirs appelés « ballasts ». Ceux-ci se remplissent soit d’air, soit d’eau à l’aide de soupapes (vannes).
Lorsque les ballasts du sous-marin se remplissent d’eau, celui-ci devient plus lourd et descend en profondeur dans l’eau.
Lorsque les ballasts du sous-marin se remplissent d’air, celui-ci devient plus léger et monte dans l’eau, vers la surface.