-Défis scientifiques en s’amusant – Enfants/préados/ados

Comprendre les propriétés de l'H2O avec les enfants

Un élément si riche, si surprenant, qu’il était impossible de ne pas en faire un thème à lui seul. Cette eau qui nous semble si insipide, si évidente, comme « coulant de source »… va se révéler bien plus inattendue qu’on ne le pensait. L’eau a une forme, une force, une pression, un mouvement… Nous allons la triturer dans tous les sens pour qu’elle nous révèle tous ses secrets.

Des bulles d'air s'étendent dans l'eau

Chapitre I – L’eau qui manque pas d’air

Une série de démonstrations pour comprendre le rapport entre eau et air, et quelques éléments utiles pour le chapitre III. Un grand récipient, un peu de matériel et c’est parti pour une petite série de questions-démonstrations.

. Une bougie et un coton immergés… Ou l’art et la manière de les plonger jusqu’au fond, pour les ressortir parfaitement secs.

. Faire baisser le niveau de l’eau, le faire remonter, créer un tourbillon, des vaguelettes, les briser… Une reproduction des mouvements marins, pour mieux comprendre les cycles océaniques.

Tests biologiques avec l'air et l'eau

. Faire communiquer bulles d’eau et bulles d’air, en mode sous-marin. On plonge deux petits récipients de sorte que l’un se remplisse d’eau, l’autre d’air… et on intervertit les contenus.

. Une réaction « magique » vidant l’eau d’une assiette pour qu’elle aille « bouillir » dans un verre.

Chapitre II – Forme & mouvement 

L’eau ne fait-elle qu’épouser les formes des récipients qui la contiennent ? A quoi ressemble son mouvement ? Différentes façons de le voir, s’en apercevoir et répondre à nos interrogations.

. La capillarité de l’eau pour créer un équilibre impossible avec une carte plastifiée. Saura-t-elle tenir entre la surface et l’extérieur, même avec une pièce posée sur le côté ?

. Comment faire tenir un trombone en équilibre sans qu’il ne coule. Le geste est simple mais subtil. Délicatesse exigée…

. Comment ce bouchon parviendra-t-il à flotter au milieu du verre ? On s’escrime en vain. Quand soudain, on se souvient que l’eau a une forme…

. Réaliser la plus grosse arcade d’eau sur ces pièces, armés de nos pipettes… Laquelle s’effondrera en premier ? Plus la surface est petite, plus la bombance est visible.

Une pipette verse une goutte sur une pièce
Liquide phosphorescent versé dans l'eau

. On étudie le mouvement fascinant de gouttes tombant dans l’eau, grâce à des verres, des pipettes, et une lumière violette faisant tout briller par fluorescence. Chaque goutte produit un nouvel effet, aucune n’est identique.

Chapitre III – Coup de pression ! 

Nos molécules d’H2O vont se déplacer seules, grâce à nos actions, par des moyens insoupçonnés. La pression, la distance entre deux récipients, la différence de niveau : tout compte.

. Une paille, une bouteille remplie, un verre vide. Nous allons devoir expulser l’eau sans souffler ni aspirer dans la paille, avec un geste qui ne prend qu’un instant. Une des nombreuses réactions que l’on va ensuite pouvoir montrer aux parents.

Transvasement d'eau d'un point à un autre

. Deux méthodes pour « siphonner » d’un récipient à un autre… En utilisant l’aspiration… puis sans. Il faudra vérifier qu’aucune petite bulle d’air ne vienne parasiter l’opération. Puis, on inverse le phénomène en une fraction de seconde. L’eau, sans autre mécanique que les lois naturelles, sort d’un tuyau et remplit un récipient vide, avant de faire demi-tour.

. La méthode pour vider un bouteille à vitesse grand V. Qui se souvient du chapitre I devrait vite trouver.

Chapitre IV – Eau magique

Quelques secrets utilisés en magie… qui seront (presque) tous révélés. Où l’on s’aperçoit que prestidigitation rime bien souvent avec science.

. Des grains de poivre, en surface, s’écartent d’un coup. Et si ça fonctionne à chaque fois, il y a une petite technique pour rendre cela plus spectaculaire encore. Avant tout , il faut deviner l’ingrédient qui permet de le chasser. Ensuite, on cherchera un procédé pour ramener la plupart des grains au milieu. Peut-on reproduire l’expérience sans rien changer ? Pourquoi ça ne marche plus ?

Etrange alchimie entre le poivre et le savon

. Une application du même type avec des triangles de plastique transformés en « hors-bord ». Plus la forme est légère et aérodynamique, plus elle part vite et loin. Pourtant, là encore le premier mouvement est parfait, puis le phénomène s’estompe.

. Un mug noir. De l’eau. On se concentre et… des billes apparaissent. Bien sûr le tour est aisé à comprendre : elles étaient déjà présentes mais invisibles. Pourquoi ça a si bien marché ? Comment les rendre davantage visible selon la couleur, l’angle, la lumière ?

Chapitre V – Ultimes défis marins

Terminons par les réactions les plus étonnantes et détonantes de notre élément star.

. Des carrés de plastique maintiennent l’eau, pourtant renversée à la verticale. Chacun tente : il faut être patient et précis. On remplit le petit flacon à ras bord, on pose le carré plastique sans appuyer, on le remue lentement, on soulève, on retourne peu à peu.

. Partie démonstrative : surenchère ! Cette fois, cette eau tient toute seule MÊME lorsqu’on retire le carré plastique ! Oui bien sûr, il y a une triche. Et celle-ci ne sera pas révélée. C’est bien plus drôle lorsque tout ne s’explique pas.

. Une inversion de liquides entre de l’eau colorée et… un produit à deviner.

. Un sachet que l’on transperce sans faire tomber la moindre goutte, à l’aide d’un crayon qu’on taille à fond, et quelques étapes à respecter.

Et pour finir en toute beauté : la lampe à lave, afin que chacun reparte « hypnotisé » et de bons souvenirs plein la tête.