Ballon dans la bouteille
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Version du 27 novembre 2015 à 15:40
Sommaire |
Présentation de l'expérience
Comment faire entrer un ballon de baudruche dans une bouteille sans le moindre effort ?
Presque un tour de magie : comment une différence de pression de l’air peut-elle faire entrer à elle seule un ballon dans une bouteille ?
Matériel
-
Un ballon de baudruche
-
Une bouteille en verre avec un goulot de diamètre moyen (de jus de fruit par exemple)
-
Du coton
-
Des allumettes
L'expérience
La manipulation
• Verser de l’eau dans le ballon de baudruche jusqu’à ce qu'il atteigne la taille d'un œuf. Nouer l'embouchure. • Prendre un morceau de coton, en écarter les fibres entre elles puis faire tomber le coton à l'intérieur de la bouteille. • Disposer une petite quantité de coton sur le goulot de la bouteille et l'enflammer avec une allumette. • Pousser le coton enflammé au fond de la bouteille (on peut s'aider d'une tige pour éviter de se brûler). Le premier coton placé au fond de la bouteille doit s'enflammer. • Poser rapidement le ballon de baudruche sur le goulot de la bouteille (le plus verticalement possible).
Que voit-on ?
Le ballon de baudruche sautille d'abord sur le goulot puis est aspiré au fond de la bouteille sans que l'on ait à le toucher.
Explications
De manière simple
En brûlant, le coton chauffe l'air à l'intérieur de la bouteille, ce qui provoque la dilatation de l'air. Une partie s'échappe de la bouteille : le ballon de baudruche sautille. Puis la flamme s'éteint et l'air se comprime en aspirant avec lui le ballon de baudruche qui bouche parfaitement le goulot de la bouteille.
Allons plus loin dans l'explication
• L'air chauffe au début de l'expérience quand l'ensemble du coton s'enflamme, il prend par conséquent plus de place (il se dilate comme dans cette expérience : Bouchon qui se soulève). • Ensuite, le feu s'éteint lorsqu'il manque d'oxygène. • Comme il n'y a plus de feu, l'air chauffé refroidit : il se contracte. • La pression baisse dans la bouteille, il se crée par conséquent une différence de pression entre l'air situé à l’intérieur de la bouteille et l'air extérieur (qui se trouve à la pression atmosphérique), ce qui provoque une aspiration. Le ballon de baudruche est ainsi aspiré à l'intérieur de la bouteille.
Liens avec d'autres expériences
Expériences sur Wikidébrouillard
- Air : plusieurs expériences liées à l'air dans cette balade thématique.
- Expériences avec un oeuf
- Bougie dans le bocal
- Comment faire entrer un oeuf dans un bocal ?
- Hémisphères de Magdebourg
- Bouchon qui se soulève
Applications : liens avec le quotidien
On observe le même principe lorsque nous nageons au fond d'une piscine et que nous avons mal aux oreilles : l’eau de la piscine pousse sur nos oreilles pour y entrer, car la pression est moins forte dans notre oreille interne qu'au fond de la piscine. La pression de l’eau augmente avec la profondeur.
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