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Activité no 4 - Une expérience

Objet

Démontrer que l'air exerce une pression.

Matériaux

  • Une mince planche rectangulaire, par exemple une mince bande de contreplaqué ou de lambris, d'une longueur d'environ 1 m et d'une largeur de 8 à 10 cm.
  • Journal pleine grandeur
  • Règle
  • Papier et crayons

Méthode - première partie

Placez la planche sur la table en laissant dépasser un peu moins que la moitié de la planche du bord. Ouvrez le journal et placez-le à plat sur la section de planche qui recouvre la table. Demandez à vos élèves ce qui, à leur avis, arrivera au journal si vous frappez la partie de la planche qui dépasse de la table. Frappez ensuite cette partie de la planche aussi fort que vous le pouvez. Qu'arrive-t-il au journal? Bouge-t-il? La planche bascule-t-elle vers le haut comme certains de vos élèves le croyaient?

Observations

Le journal est demeuré en place.

Conclusions

Le journal n'a pas bougé parce que la pression de l'air vers le bas l'a retenu. Puisque le journal est à plat contre la table, il n'y a pas d'air sous le papier pour contrer la pression exercée au-dessus. Si vous frappez assez fort, la planche cassera.

Méthode - deuxième partie

Demandez à vos élèves ce qui arrivera si vous appuyez lentement sur la planche qui dépasse. Appuyez ensuite lentement sur la planche. Qu'arrive-t-il au journal cette fois-ci?

Observations

Le journal s'élève tranquillement.

Conclusions

L'air exerce une pression sur toutes les surfaces qu'il touche. Lorsqu'un espace d'air est créé sous le journal, la pression exercée par cet air va à l'encontre de la pression qui s'exerce au-dessus et le journal n'est plus retenu en place.

Activité finale :

Demandez à vos élèves de calculer la pression exercée sur le journal durant la premiere partie de cette expérience. Ils peuvent mesurer la longeur et la largeur du journal en centimè tres, en suite multiplier les deux mesures pour obtenir la superficie. Demandez-leur combien de kilogrammes d'air exercent une pression vers le bas sur le journal, en utilisant la pression du niveau moyen de la mer, soit 1 kg/cm2.

(Martha Suarez, Stephen F. Austin, University Nacogdoches, TES Course, 1994.)

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