Marie Curie : la pression atmosphérique
Pourquoi est-il impossible d'ouvrir une boîte à vide ? Les élèves de cycle 3 découvrent la pression de l'air à travers les Leçons de Marie Curie, avec FizziQ Junior pour consigner leurs observations.
Activité pour FizziQ Junior · Cycle 3
Ouvrez l'application FizziQ Junior, allez dans « Activités » et saisissez le code ci-contre (ou scannez le QR code correspondant) pour télécharger cette activité dans le cahier d'expériences.
Description détaillée
Les élèves cherchent à comprendre pourquoi un ballon de baudruche gonfle lorsqu'on le place dans une boîte dont on retire l'air, et pourquoi cette boîte reste alors impossible à ouvrir. Ils en déduisent que l'air exerce une pression sur tout ce qui l'entoure. Avec FizziQ Junior, ils formulent leurs hypothèses, schématisent leurs observations et structurent leur conclusion dans le cahier d'expériences.
Objectifs pédagogiques
- Formuler une hypothèse sur ce qui va se produire avant de réaliser l'expérience.
- Observer et décrire le comportement d'un ballon de baudruche placé dans une boîte à vide.
- Comprendre que l'air exerce une pression sur tout ce qui l'entoure.
- Respecter un protocole d'expérimentation et argumenter à partir des observations.
Concepts scientifiques
Fonctionnalités FizziQ
- Cahier d'expériences — consigner les hypothèses, les schémas et les conclusions
- Ouverture par code / QR code — télécharger l'activité dans FizziQ Junior avec le code JMRERSGF
Matériel nécessaire
- Tablette avec l'application FizziQ Junior
- Une boîte à vide et sa pompe
- Des ballons de baudruche
- Cahier d'expériences FizziQ Junior
Protocole expérimental
Présentation du défi (10 min) : rappeler qu'il est impossible d'ouvrir une boîte à vide lorsqu'elle est vidée de son air, puis poser la question : que va-t-il se passer si on place un ballon de baudruche gonflé et noué à l'intérieur avant de faire le vide ?
Formulation des hypothèses (10 min) : par petits groupes, les élèves dessinent et expliquent ce qu'ils pensent qu'il va se produire.
Manipulation (15 min) : chaque élève, à tour de rôle, gonfle légèrement un ballon de baudruche, le noue, le place dans la boîte à vide et actionne la pompe ; le groupe observe ce qui se passe, puis ce qui se passe lorsqu'on laisse l'air rentrer.
Prise en main de FizziQ Junior : créer un cahier d'expériences, puis ouvrir l'activité avec le code JMRERSGF (ou le QR code), pour consigner l'hypothèse, un schéma de l'observation et une première explication.
Mise en commun (15 min) : chaque groupe présente ses observations à la classe ; discussion collective sur ce qui a été vu et sur les explications possibles.
Conclusion (10 min) : construire ensemble la leçon, l'air exerce une pression sur tout ce qui l'entoure ; dans un ballon fermé, si on retire l'air extérieur, la pression extérieure diminue et le ballon gonfle.
Explications scientifiques
L'air, bien qu'invisible, exerce une pression sur tout ce qui l'entoure. Dans une boîte fermée, l'air emprisonné pousse sur les parois intérieures et sur les objets qu'elle contient, comme un ballon de baudruche. Lorsqu'on retire l'air de la boîte à l'aide de la pompe, la pression à l'extérieur du ballon diminue alors que celle à l'intérieur du ballon reste la même : le ballon gonfle. C'est ce même déséquilibre de pression qui explique pourquoi il est impossible d'ouvrir une boîte à vide tant que l'air n'y est pas rentré.
Ressource : Fondation La main à la pâte.
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