(→'''Hypothèse 3 : Les bateaux flottent parce qu’ils ont un gros volume par rapport à leur poids''') |
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=='''Hypothèse 3 : Les bateaux flottent parce qu’ils ont un gros volume par rapport à leur poids'''== | =='''Hypothèse 3 : Les bateaux flottent parce qu’ils ont un gros volume par rapport à leur poids'''== | ||
- | Nous proposons une petite manipulation qui permet de bien comprendre cette hypothèse. | + | <font color="#09375a">Nous proposons une petite manipulation qui permet de bien comprendre cette hypothèse.</font> |
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Conclusion : En donnant une forme creuse à la pâte à modeler, on augmente le volume de l'objet que l'on veut faire flotter. On comprend donc qu'il y a un lien entre le volume de l'objet et sa flottaison. | Conclusion : En donnant une forme creuse à la pâte à modeler, on augmente le volume de l'objet que l'on veut faire flotter. On comprend donc qu'il y a un lien entre le volume de l'objet et sa flottaison. | ||
- | Pour confirmer cette hypothèse, nous proposons une expérience qui compare la flottaison dans 3 situations où pour une même masse, le volume augmente. | + | <font color="#09375a">Pour confirmer cette hypothèse, nous proposons une expérience qui compare la flottaison dans 3 situations où pour une même masse, le volume augmente. </font> |
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Cette page vise à imaginer tout un tas d'hypothèses possibles par rapport à une question donnée, et à proposer des protocoles expérimentaux visant à les tester.
Un bateau en granite qui flotte...
Pensez-vous qu’il est possible de faire flotter un bateau en pierre ? Pourquoi des paquebots de plus de 100 000 tonnes ne coulent-ils pas ? Nous vous proposons trois expériences faciles à réaliser pour amener quelques éléments de réponse.
Pour tester cette hypothèse, il est possible de réaliser une expérience testant l’influence de la salinité sur la flottaison.
Matériel :
Prendre deux bouteilles d’eau de 1,5L et les couper à mi-hauteur. Remplir l’une avec de l’eau douce et l’autre avec de l’eau salée (deux cuillères à soupe de sel). Plonger un œuf dans chacune des bouteilles. On observe que l’œuf coule dans l’eau douce et flotte dans l’eau salée.
Expérience détaillée sur la page suivante : Oeuf qui flotte
Conclusion : Cette expérience permet de montrer que la présence de sel dans l’eau a une influence sur la flottaison. Cela est dû au fait que le sel augmente la densité de l’eau. Cependant, dans cette expérience, l’œuf coule dans l’eau douce. Hors, tous les bateaux ne coulent pas en eau douce. La présence de sel ne suffit donc pas à elle seule à expliquer pourquoi les bateaux flottent.
Pour tester cette hypothèse, nous proposons une expérience qui compare la flottaison d'une embarcation en fonction du nombre et de la répartition des charges à l’intérieur.
Matériel :
Nous proposons une petite manipulation qui permet de bien comprendre cette hypothèse.
Matériel :
Expérience : Faire une boule de pâte à modeler. La mettre dans l'eau et observer si elle flotte. Donner ensuite à cette même boule de pâte à modeler différente forme (longue, plaque, creuse,...) et observer la flottaison dans chacun de ces cas.
Qu'observe-t-on? Toute les formes ont le même poids mais ne flottent pas de la même manière. Pour faire flotter la pâte à modeler, il faut lui donner une forme creuse.
Conclusion : En donnant une forme creuse à la pâte à modeler, on augmente le volume de l'objet que l'on veut faire flotter. On comprend donc qu'il y a un lien entre le volume de l'objet et sa flottaison.
Pour confirmer cette hypothèse, nous proposons une expérience qui compare la flottaison dans 3 situations où pour une même masse, le volume augmente.
Matériel :
Prendre trois bouteilles d’eau de 50cl, 1L et 1,5L. Remplir la bouteille de 50cL de sable et placer dans les deux autres la même quantité de sable (de manière à ce qu'elles aient toutes le même poids) et reboucher les bouteilles. Remplir la bassine d’eau et y placer les 3 bouteilles horizontalement (bien répartir le sable).
Qu'observe-t-on? La bouteille de 50Cl coule et les deux autres non. On remarque que la bouteille de 1 L s'enfonce plus dans l'eau que celle de 1,5 L.
Conclusion : Pour une même masse, plus le volume augmente et plus la flottaison augmente. Un des facteurs intervenants dans la flottaison des bateaux vient donc du fait qu’ils ont un gros volume par rapport à leur poids.
Ce rapport entre le volume et le poids du bateau correspond à la masse volumique.
La flottaison des bateaux est un phénomène complexe qui fait intervenir plusieurs facteurs. Les expériences précédentes nous ont permis de mettre en évidence certains de ces facteurs :
Les expériences que nous avons proposées ne permettent pas mettre en évidence le rôle prépondérant de chacun de ces facteurs. Ceux-ci ne sont bien évidemment pas exhaustifs.
Pour aller plus loin...
© Graphisme : Les Petits Débrouillards Grand Ouest (Patrice Guinche - Jessica Romero) | Développement web : Libre Informatique