Escale 2 : Quel est le rôle de la dérive ? Pourquoi un bateauflotte ?
L’angle d’incidence
Cette expérience met en matérialise un écoulement d’un fluide autour d’un plan. Il y a deux états : l’écoulement laminaire et l’écoulement turbulent.
- Durée de l'expérience :
- 5 minutes
- Matériel :
- Une pagaie
- Un quai
- Protocole :
- Se mettre au bord de l’eau sur un quai
- Mettre la pagaie dans l’eau
- Marcher le long du quai
- Orienter la pagaie de manière à avoir la cuillère parallèle au sens de la marche
- Observer les perturbations qui se créent derrière la cuillère
- Modifier l’angulation de la pagaie
- Observer la différence dans les perturbations qui se créent derrière la cuillère
- Observation :
- Les perturbations varient avec l’angulation de la pagaie. Plus l’angle est important, plus les perturbations (turbulences) observées à l’arrière de la pagaie sont importantes.
La même expérience est facile à réaliser avec une cuillère à soupe ou une spatule et une bassine remplie d’eau.
La poussée d’Archimède
Définition de la poussée d’Archimède : « un corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale vers le haut égale au poids du fluide déplacé ».
- Durée de l'expérience :
- 10 minutes
- Matériel :
- Un seau
- De l’eau
- De la pâte à fixe ou à modeler
- Protocole :
- Remplir le seau d’eau
- Faire une boule avec la pâte à fixe
- Déposer la boule à la surface de l’eau
- Observer
- Modeler la pâte à fixe pour qu’elle flotte
- Déposer la forme obtenue à la surface de l’eau
- Observer
- Observation :
- Quand on dépose la boule de pâte à la surface de l’eau, elle coule. En prenant le même volume de pâte et en le modelant en forme de coque, on observe que l’ensemble flotte.
La pâte à modeler peut flotter quand son poids est réparti sur une surface plus importante. La poussée d’Archimède peut alors contre-balancer le poids de l’objet.
La poussée d’Archimède
Définition de la poussée d’Archimède : « un corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale vers le haut égale au poids du fluide déplacé ».
- Durée de l'expérience :
- 5 minutes
- Matériel :
- Deux récipients de contenances différentes
- De l’eau
- Une boule de pétanque
- Un verre doseur
- Protocole :
- Mettre le petit récipient dans le grand
- Remplir à ras bord, avec de l’eau, le plus petit récipient
- Mettre délicatement la boule de pétanque dans le petit récipient
- Observer
- Vider l’eau recueillie dans le grand récipient dans le verre doseur
- Lire la graduation correspondant au niveau d’eau
- Observation :
- Quand on place la boule de pétanque dans le récipient contenant l’eau, celui-ci déborde. La quantité d’eau recueillie dans le grand récipient correspond au volume déplacé par la boule de pétanque. Ce volume déplacé est équivalent au volume de la boule de pétanque.
Recommencer l’expérience avec des volumes différents.
