Expérience : Le mini sous-marin

25 novembre 2024 - Yannick Bergeron, chimiste

Comment faire monter et descendre un mini sous-marin dans une bouteille? Découvre la solution en faisant cette expérience.

Matériel pour faire l’expérience :

• Une bouteille en plastique souple de 1 litre avec son bouchon
• Une paille pliable
• Des ciseaux
• De la colle chaude
• Quelques trombones
• Un petit élastique
• De l’eau
• Des petits yeux en plastique (facultatif, pour décorer)

Les étapes de préparation

1. Plie une paille au niveau du coude. Coupe l’extrémité longue à environ 2-3 cm du pli.

2. Fixe un ou deux trombones à l’extrémité courte de la paille. En ajoutant du poids, tu faciliteras son immersion dans l’eau. Tu as fabriqué un ludion! (Petit objet enfermé dans une bouteille, qui monte et descend quand on change la pression.)

3. Avec un petit élastique, maintiens la paille pliée en deux. Décore ton ludion avec des yeux si tu le souhaites.

4. Remplis la bouteille avec de l’eau, en laissant un petit espace en haut. Place ton ludion à l’intérieur de la bouteille. Il devrait flotter à la surface ou rester juste en dessous.

5. Ferme la bouteille hermétiquement. Presse doucement la bouteille avec tes mains. Observe comment le ludion descend au fond de la bouteille. Si tu cesses de presser la bouteille, il remonte à la surface.

Que se passe-t-il?

Quand on plonge le ludion dans l’eau, la paille est remplie d’air. La poussée d’Archimède est alors plus grande que son poids. Cela pousse le ludion vers
le haut : il flotte!

La poussée d’Archimède est une force dirigée vers le haut, sur les objets dans un fluide comme l’eau. C’est cette force qui fait que les objets flottent.

Lorsque tu presses la bouteille, tu augmentes la pression à l’intérieur du ludion. L’air dans la paille se compresse, ce qui diminue son volume. La paille devient alors plus lourde (dense), car plus d’eau pénètre à l’intérieur. La poussée d’Archimède est alors inférieure au poids du ludion : il coule.

Quand tu relâches la pression, l’air dans la paille reprend son volume initial, l’eau sort de la paille. Le ludion devient moins lourd et il remonte!

Voir la vidéo de Yannick Bergeron

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