Bateau-glisseur

Un bateau navigue grâce à du savon !

Difficulté :
Danger :
Durée :
5 minutes
Aperçu vidéo de l’expérience

Réactifs

Sécurité

  • Portez des gants et des lunettes de protection.
  • Réalisez l'expérience sur le plateau.
Règles générales de sécurité
  • Éviter tout contact des produits chimiques avec les yeux ou la bouche.
  • Éloigner les jeunes enfants, les animaux et les personnes sans équipement de protection des yeux de la zone où sont réalisées les expériences.
  • Ranger ce coffret d’expériences hors de portée des enfants de moins de 10 ans.
  • Nettoyer la totalité du matériel après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients sont hermétiquement fermés et convenablement stockés après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients vides sont correctement éliminés.
  • Ne pas utiliser d’autre matériel que celui fourni avec le coffret ou recommandé dans la notice d’utilisation.
  • Ne pas remettre les denrées alimentaires dans leur récipient d’origine. Les jeter immédiatement.
Informations générales de premiers soins
  • En cas de contact avec les yeux : laver abondamment à l’eau en maintenant les yeux ouverts si nécessaire. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’ingestion : rincer la bouche abondamment avec de l’eau, boire de l’eau fraîche. Ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’inhalation : transporter la personne à l’extérieur.
  • En cas de contact avec la peau et de brûlures : laver abondamment à l’eau la zone touchée pendant au moins 10 minutes.
  • En cas de doute, consulter un médecin sans délai. Emporter le produit chimique et son récipient.
  • En cas de blessure, toujours consulter un médecin.
Conseils pour les adultes superviseurs
  • L’utilisation incorrecte des produits chimiques peut engendrer des blessures et nuire à la santé. Réaliser uniquement les expériences décrites dans les instructions.
  • Ce coffret d’expériences est à utiliser uniquement par des enfants de plus do 10 ans.
  • Compte tenu de très grandes variations des capacités des enfants, même au sein d’un groupe d’âge, il convient que les adultes surveillants apprécient avec sagesse quelles sont les expériences appropriées et sans risque pour les enfants. Il convient que les instructions permettent aux adultes surveillants d’évaluer chacune des expériences afin de pouvoir déterminer son adéquation à un enfant particulier.
  • Il convient que l’adulte surveillant s’entretienne des avertissements et des informations de sécurité avec l’enfant ou les enfants avant de commencer les expériences. Il convient d’accorder une attention particulière à la sécurité lors de la manipulation d’acides, d’alcalis et de liquides inflammables.
  • Il convient que la zone où sont réalisées les expériences soit sans obstacle et ne soit pas située près d’une réserve de denrées alimentaires. Il convient qu’elle soit bien éclairée et aérée, et à proximité d’une adduction d’eau. Il convient d’utiliser une table solide dont la surface est résistante à la chaleur.
  • Il convient d’utiliser complètement les substances contenues dans des emballages non refermables au cours d’une expérience, c’est-à-dire après l’ouverture de l’emballage.

Instructions pas à pas

Placez le bateau à la surface de l'eau.

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Faites avancer le bateau en utilisant seulement du savon.

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Observez combien de temps le bateau peut naviguer avec une seule goutte de savon.

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Pour répéter l'expérience, lavez le bateau avec de l'eau et remplacez l'eau dans le bol. Vous pouvez également essayer de naviguer dans un bain, un évier, ou même dans une flaque d'eau à l'extérieur.

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Élimination des déchets

Jetez les déchets solides avec les ordures ménagères. Versez les solutions dans l'évier. Lavez à grande eau.

Description scientifique

Les molécules d'eau  sont attirées l'une vers l'autre assez fortement . Tout objet placé sur la surface de l'eau, comme notre bateau, subit également cette attraction, mais cette force tire un objet avec une force égale dans toutes les directions  et le bateau ne bougera pas.

Le savon  est très efficace pour réduire les forces intermoléculaires de l'eau . Le fait de simplement réduire la traction sur le bateau de tous les côtés n'aura pas beaucoup d'effet, tandis que si nous réduisons cette force uniquement du côté arrière du bateau, que se passera-t-il ? L'eau tirera toujours le bateau fortement vers l'avant, mais beaucoup moins dans la direction opposée . En d’autres termes, l’eau à l’avant gagnera cette « lutte », ce qui fera avancer le bateau.

Cette méthode inhabituelle peut ne pas être très efficace pour les gros navires, mais certains petits insectes aquatiques peuvent se déplacer aussi rapidement que 17 cm par seconde en l'utilisant.

Pourquoi le bateau commence-t-il à bouger lorsque du savon est ajouté ?

Les molécules d'eau H2O sont attirées l'une vers l'autre assez fortement. Tout objet placé sur la surface de l'eau, comme notre bateau, subit également cette attraction, mais cette force tire un objet avec une force égale dans toutes les directions et le bateau ne bougera pas.

Le savon est très efficace pour réduire les forces intermoléculaires de l'eau. Le fait de simplement réduire la traction sur le bateau de tous les côtés n'aura pas beaucoup d'effet, tandis que si nous réduisons cette force uniquement du côté arrière du bateau, que se passera-t-il ? L'eau tirera toujours le bateau fortement vers l'avant, mais beaucoup moins dans la direction opposée. En d’autres termes, l’eau à l’avant gagnera cette « lutte », ce qui fera avancer le bateau.

Cette méthode inhabituelle peut ne pas être très efficace pour les gros navires, mais certains petits insectes aquatiques peuvent se déplacer aussi rapidement que 17 cm par seconde en l'utilisant.

Ça, c’est intéressant !

Qu'est ce que la propulsion par réaction ?

La propulsion par réaction est une force résultant de la séparation d'une partie d'un système d'une autre. Cette force pousse dans un sens et déplace le composant séparé dans l'autre sens. Dans le cas d'une fusée, la propulsion par réaction est provoquée par un moteur poussant des gaz chauds vers le bas du moteur (vers le sol), à l'opposé du mouvement de la fusée (loin du sol).

Le gaz est brûlé et l'énergie qui en résulte est utilisée pour propulser la fusée vers le haut. Les particules de gaz brûlantes rebondissent vigoureusement sur la surface du moteur, le poussant vers l'avant. Le gaz est très chaud, les molécules bougent très vite et l'impulsion(caractéristique reliant la vélocité et la masse de l'objet) des molécules de gaz est significative – suffisamment pour pousser la fusée vers avant.

Lors d'un lancement, il semblerait que la fusée soit soulevée du sol par le flux de matière de la tuyère, mais en réalité, la force motrice est toujours la pression créée par les gaz chauds à la surface de la tuyère du moteur. Après tout, si une fusée pouvait seulement utiliser la Terre pour se propulser vers l’avant, comment alors se déplacerait-elle dans l’espace ?

Comment les animaux utilisent-ils la propulsion par réaction ?

Les calmars, les pieuvres et les bivalves se déplacent en utilisant des méthodes basées sur le principe de propulsion par réaction. Les calmars et les pieuvres recueillent de l'eau dans la cagoule sous leurs tentacules et la libèrent en un mouvement rapide, se propulsant dans la direction opposée aux molécules d'eau qu'ils éjectent. Les pétoncles se déplacent également de manière réactive, mais avec l’aide d’autres organes : ils claquent leurs volets à l’aide d’un muscle déclencheur spécial afin d’éjecter un jet d’eau.