Matière et énergie – La compression des fluides

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Sujet

Matière et énergie – Les fluides

Description

Viens apprendre à propos de la pression et de la compression des fluides. Visionne une expérience de ballon-fakir et fais une expérience de compression avec des bouteilles!

Durée de travail estimée

90 minutes

Attente(s)

A1. utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.

C2. démontrer sa compréhension des propriétés et des utilisations des fluides, qui sont à la base de la mécanique des fluides.

Contenu(s) d’apprentissage

A1.2 utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expériences.

A1.4 respecter les consignes de santé et de sécurité à suivre durant les expériences scientifiques et technologiques, y compris le port de l’équipement et des vêtements de protection individuelle appropriés, et utiliser adéquatement les outils, les instruments et le matériel mis à sa disposition.

A1.5 communiquer les résultats de ses recherches et de ses expériences en utilisant la terminologie propre aux sciences et à la technologie et les moyens de communication appropriés selon les objectifs établis et l’auditoire cible.

C2.4 comparer les liquides et les gaz en fonction de leur compressibilité, et déterminer des effets de la compressibilité dans des applications technologiques.

Déroulement et directives

1. Les fluides exercent une force sur les surfaces. Dans les documents à télécharger, ouvre l’affiche Mission Sciences – Matière et énergie – Mission 4 et réponds à la question proposée :

Observe les illustrations ci-dessous. Explique les phénomènes en utilisant les mots pression, surface de contact et force.

2. Sur le site Web Alloprof – La pression dans les fluides, tu en apprendras davantage sur la pression dans les fluides.

3. Maintenant que tu comprends le concept de la pression dans les fluides, tu pourras explorer la compressibilité des fluides en consultant Les fluides compressibles et incompressibles| Sciences | Alloprof.

Activité(s) d’apprentissage

1. Dans l’affiche Mission Sciences – Matière et énergie – Mission 4, fais la lecture de la section suivante.

Tous ces phénomènes liés à la pression dépendent de la surface sur laquelle la force est appliquée. Plus la surface de contact est grande, plus la pression est faible. Ainsi, un tapis de clous représente une grande surface de contact; si l’on dépose un ballon de fête gonflé sur un tapis de clous, éclatera-t-il? Fais une prédiction, puis visionne la vidéo Le ballon-fakir.

2. Sur une feuille lignée, écris ta prédiction, visionne la vidéo Le ballon-fakir et réponds aux questions de la section Pour aller plus loin à 1:19 de la vidéo.

Comment pourrais-tu modifier cette expérience?

Pourquoi le ballon n’éclate-t-il pas lorsque plusieurs clous sont ajoutés à la première planche de bois?

Que se passerait-il, selon toi, si l’on ajoutait encore plus de clous?

Quel est le nombre minimum de clous pour éviter que le ballon éclate?

Quelles variables pourrais-tu changer qui ferait en sorte que le ballon éclate ou non?

3. C’est à ton tour! Fais l’expérience proposée sur l’affiche Mission Sciences – Matière et énergie – Mission 4 :

Est-il plus facile de comprimer un gaz ou un liquide? Pour découvrir le principe de compressibilité des fluides, utilise deux bouteilles en plastique, une remplie d’eau et l’autre d’air. Sans retirer le bouchon, comprime avec tes mains les deux bouteilles. Laquelle des deux est la plus facile à comprimer? Explique ta réponse en utilisant tes connaissances sur la théorie particulaire.

Matériel

Deux bouteilles en plastique avec les bouchons (une remplie d’eau et l’autre d’air)