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L’air peut bouger - tu le sens bien quand le vent souffle dehors. D'une manière générale, à propos de l’air en mouvement, on parle de courant ou de courants d’air. Beaucoup de choses réagissent aux courants d’air : un vent violent peut faire tomber de gros arbres ; le sèche-cheveux sèche tes cheveux ; un souffle fort éteint une bougie. Nous te montrons ici comment faire des expériences avec les courants d’air.
Il te faut:
- un petit tube en plastique ou une paille
- une balle de ping-pong
- un entonnoir
- une bougie ou une bougie de réchaud et des allumettes
- un bloc de bois rectangulaire ou une brique de boisson
- 2 bouteilles
- un sèche-cheveux
Marche à suivre:
- Quelque chose de très facile pour commencer : souffle sur une balle de ping-pong à travers un petit tube. Tu verras que la petite balle bouge. Si vous êtes deux, vous pouvez vous asseoir face à face à une table et essayer de faire passer la balle par-dessus le bord du côté de l’adversaire en soufflant dessus.
- Mets la balle dans un entonnoir et souffle dedans par en-dessous. La balle de ping-pong bouge. Arrives-tu à la souffler (vers le haut) hors de l’entonnoir tenu en position verticale ?
Maintenant cela devient plus difficile…
- Allume la bougie (demande à quelqu’un de t’aider si tu n’es pas à l’aise avec le feu). Avec quelle force et à quelle distance dois-tu souffler pour éteindre la flamme ?
Place maintenant le bloc de bois ou la brique de boisson devant la bougie. Arrives-tu à éteindre la bougie en soufflant avec le petit tube sur le bloc de bois ?
- N’abandonne pas, nous allons changer un peu l’expérience ! Place cette fois une bouteille devant la bougie allumée. Peux-tu maintenant éteindre la flamme en soufflant avec le tube sur la bouteille ?
- Encore un changement : place les deux bouteilles l'une à côté de l'autre à une distance d'environ un demi-centimètre. Mets la bougie derrière et essaie de la souffler à travers l'espace entre les bouteilles. Difficile, n’est-ce pas ?
Ce qu'on observe:
Il est pratiquement impossible d’éteindre la bougie en soufflant sur un bloc de bois placé devant ou dans la fente entre deux bouteilles. En revanche, il est possible d’éteindre la flamme si une seule bouteille est placée devant !
Encore un petit exercice : peux-tu maintenir une balle de ping-pong en équilibre sur le courant d’air d’un sèche-cheveux ? Amusant, non ?
Voici pourquoi
On ne parvient pas à souffler la balle hors de l'entonnoir maintenu à la verticale. Cela est dû au fait que l'air ne fait que soulever un peu la balle et l'évite ensuite en s'écoulant le long des parois de l'entonnoir. La balle ne se déplace alors qu'un peu au centre de l'entonnoir.
Lorsque tu souffles de l'air contre le bloc de bois ou la brique de boisson, l'air s'écoule vers la gauche et la droite et forme des tourbillons sur les bords. Cela signifie que l'air est dévié dans toutes les directions, mais qu'il ne rencontre pas la flamme (dessin de gauche, en bas).
Il en va tout autrement avec une bouteille ronde : si tu souffles de l'air contre la bouteille, il se divise en deux courants d’air qui se rejoignent derrière la bouteille et éteignent la flamme (dessin du milieu).
Si tu souffles dans un espace étroit entre deux bouteilles, voici ce qui se passe : l'air se divise également, mais les deux courants s'écoulent à gauche et à droite le long des deux bouteilles. Il ne reste presque plus d'air qui s'écoule tout droit et qui pourrait éteindre la flamme (dessin de droite).
Texte et illustrations: SGCI Chemie Pharma Schweiz
Idée: Prof. Dr. Gisela Lück, Universität Bielefeld; Collaboration et soutien: Firma Siegfried Ltd., Max Widmer