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Expérience ludique et instructive : la danse des raisins

La danse des raisins est une expérience adaptée à un public du primaire à la terminale. Facile à mettre en œuvre, elle permettra d'aborder les notions de la gravité, de la poussée d’Archimède et des forces physiques en général. De plus, l'analogie, avec le principe de la montgolfière, impliquera mieux les élèves et permettra à l'expérience de s'inscrire facilement dans un cycle pédagogique.

!! Une mise en place rapide

Les deux ingrédients pour l'expérience des raisins dansants sont des raisins et de la limonade. Versez dans un verre 3/4 de limonade et intégrez trois grains de raisin. Il faut vérifier que rien n'obstrue l'orifice de la peau du raisin. Une danse incessante ? Le raisin va tomber dans le verre puis remonter à la surface. Une fois cette dernière atteinte, il va de nouveau tomber et ainsi de suite. Introduction au mouvement perpétuel, cette alternance va néanmoins s'estomper puis s'arrêter pour deux raisons : la diminution de gaz et la détérioration du raisin. Les petites explications Pour les plus jeunes C'est la gravité qui est responsable de la chute du raisin. La chute n'est pas aussi rapide que dans l'air à cause de la résistance du liquide. Les bulles de gaz (le dioxyde de carbone) vont s’accumuler dans le raisin. C'est cette poussée, la poussée d’Archimède, qui est responsable de la remontée. Une fois à la surface, l'air s'échappe par l'orifice et le raisin coule de nouveau. Pour les étudiants Il s'agit d'une illustration dynamique de la 2° loi de Newton. La somme des forces exercées sur un solide est responsable de son accélération ou de son mouvement. Ici, la force de gravité (P=mg) du raisin est constante, car sa masse ne diminue pas. Par contre la poussée d’Archimède (P=rVg) va évoluer avec la diminution de la masse volumique due à l'introduction du dioxyde de carbone dans le raisin. Quand la gravité est la plus forte, le raisin coule, quand c'est l'inverse le raisin remonte. Un mouvement en oscillation va donc apparaître et son amplitude va diminuer avec la baisse de bulles de CO2 dans la limonade. Conclusion et analogies Voilà donc une expérience simple et facilement explicable, et ce, à plusieurs niveaux. Cela permet notamment de découvrir le principe des montgolfières (l'air chaud jouera le rôle du dioxyde de carbone) ou raconter la légende de la découverte de la poussée d'Archimède. Une remarque : cette expérience marche avec du champagne, à réserver pour de grandes occasions.

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