Les 4 éléments – Jeux scientifiques & chimiques

Mieux comprendre les lois de la nature

Nous utilisons chaque jour les quatre éléments : eau, terre, air et même feu. Mais en connaissons-nous vraiment les propriétés ? Les utilisations, les singularités ? En expérimentant leurs secrets, voyons à quel point l’extraordinaire se cache dans l’ordinaire.

Partie 1 – Terre terrible

Le sable, les montagnes, les rochers… Tout cela provient du même élément. D’étonnantes matières sont extirpées de différentes roches. Qui s’attirent, se repoussent, se déforment. Explorons ainsi…

. Les pouvoirs des aimants néodymes. Les plus puissants qui existent ! Selon le sens, ils s’attirent, bougent tout seuls, se repoussent, se poursuivent, se retournent. On repère à travers la pièce les matières métalliques qui y sont sensibles ou insensibles.

. La magnétite qui se déforme à distance. Une poudre de roche magnétique, qui se dresse en pic, crée des ponts, des sortes de stalactites et de stalagmites… Les réactions sont nombreuses.

Expérience scientifique de la poudre folle

. Le ferrofluide, ou la version liquide de la magnétite. On secoue le flacon, le mélange devient homogène. On approche des aimants, tout redevient hétérogène. Ainsi, on peut créer une bulle, la faire monter au-dessus du niveau de l’eau, la séparer en deux…

Partie 2 – Frontières de l’air

Expérimentons trois astuces pour maîtriser le vent.

. Des sortes de « flûtes » nous permettent de faire flotter les balles. Pour garder la main, il faut que l’objet reste droit. Plus on penche, plus c’est instable. Dès lors qu’on prend un peu d’assurance, une série de défis se mettent en place.

Sèche-cheveux fait flotter des balles

. Une « machine à faire flotter » pour faire voltiger bien plus haut de plus grosses balles… Puis, un outil-bonus les faisant carrément décoller au plafond. L’air chaud fait-il monter la balle plus haut que l’air froid ? Pourquoi ce cylindre emmène les balles bien plus haut ? Peut-on faire flotter deux balles à la fois via le même souffle ?

. Un piège à vent, sorte de « bazooka » mécanique, propulse l’air à plusieurs mètres, en ronds de fumée… capables de renverser des verres en carton. Expérimentation de la vitesse du vent, par le laps de temps entre le « tir » et son application. Créer de la fumée, l’observer s’expulser jusqu’aux gobelets, tester différentes puissances…

Partie 3 – Eau en morceaux

Les liens entre l’eau et différentes matières. Sous son influence, des conséquences presque magiques opèrent.

. On dessine et découpe des étoiles ou fleurs. Plions-les, et regardons notre création s’ouvrir comme lors d’une éclosion. L’eau déforme le papier buvard et transforme chacune de nos créations.

. Fabriquons un objet fétiche pour le centre ou la classe : le fameux Ludion, permettant de faire descendre et remonter un bouchon à volonté. On peut même en faire un tour de prestidigitation. Il suffit d’appuyer légèrement sur la bouteille pour décider du mouvement…

. Avec des gants, faisons rebondir des bulles de savon qui n’éclatent pas ! En étant délicat, on peut se faire des passes, les faire rebondir sur la main, jongler, en garder une le plus longtemps possible…

Expérience des bulles de savon qui tiennent

Partie 4 – Effets du feu

Des expériences avec le feu en toute sécurité, qui seront aussi l’occasion de rappeler des règles de prudence.

. Le feu bleu, qui s’écoule dans la pénombre tel un liquide. Il tombe de la cuillère, en gouttes, atterrit dans l’assiette puis s’estompe peu à peu de lui-même.

Potion magique qui éteint les bougies

. Un mélange gazeux qui éteint les bougies à distance. Un peu de poudre, un peu de liquide : ça monte, ça fait des bulles, ça fait « pccchhhhht ». On penche le verre sur les bougies sans rien renverser : elles s’éteignent une par une.

. Pause pédagogique : que faire en cas d’incendie : mime-nous le comportement. Faut-il courir, marcher, ramper… Pourquoi ?

. Une mèche de bougie classique est soufflée. L’instant d’après, une allumette la rallume… sans toucher la mèche. Observons et tentons de comprendre…

Expérience d'atelier de la transmission du feu

. Enfin, mise en place du papier montgolfière : découper, coller, faire le cylindre, le poser, l’allumer et… décollage !

Partie 5 – La grande réunion des éléments

Au cours des partie précédentes, nous avons constaté que les quatre éléments aimaient communiquer entre eux. Ils sont reliés les uns aux autres, presque en permanence ! Réunissons-les pour de bon avec :

. Le cierge magique qui se consume même plongé dans l’eau. Il suffit de bien entourer de scotch afin de protéger la combustion. Une sorte de « feu sous-marin » se crée sous nos yeux !

Vider l'air d'un verre avec une bougie

. La preuve par quatre que le feu a besoin d’air pour exister. Bien sûr via la classique expérience du verre. Puis, en démontrant que non, la bougie ne s’éteint pas lorsqu’il n’y a plus du tout d’oxygène mais bien avant.

. Trois procédés pour « maltraiter » un ballon (dont un avec une flamme) sans l’éclater.

. Enfin, pour achever le tout sur un ultime effet spectaculaire : une fontaine d’eau ressemblant à de la glace. Pour cela, on perce un ballon d’eau qui n’éclate pas car maintenu par un adhésif puissant. L’eau s’écoule en arc de cercle : le jet semble alors immobile !

Les quatre coins d’Ile-de-France n’ont aucun secret pour nous ! Que ce soit à Clicly, au Plessis-Robinson, Saint-Cloud… On est partout !