Annie DELAROCHELAMBERT
Pour découvrir et comprendre ...
- nous expérimentons
- nous observons
- nous émettons des hypothèses
- nous essayons de les vérifier par de nouvelles expériences
Témoignage paru dans Chantiers Pédagogiques de l'Est, livraison 349-350, datée de mai-juin 2003.
Au cours d'un projet sur les énergies, nous avons réalisé des expériences qui nous ont permis de prendre conscience de l'énergie de l'eau. Voici l'une d'entre elles qui porte sur les jets d'eau.
- 1 bouteille d'eau en plastique préparée ainsi pour l'expérimentation; y percer 3 trous de même diamètre à 6, 12 et 18 cm du bas et y découper le goulot
- 1 autre bouteille pleine d'eau
- 1 cuvette assez large pour recueillir l'eau
- 3 petites boules de pâte à modeler pour boucher les trous
- Placer la bouteille préparée comme indiqué ci-dessus dans la cuvette
- La remplir d'eau
- Enlever les 3 boules de pâte à modeler en même temps
- Observer.
- Dessiner. Essayer d'expliquer.
(Cette même expérience est mise en oeuvre par tous les enfants de la classe, par groupes de 2 ou 3.)
Alexandre :
«L'eau sort en jet par les 3 trous.
- le jet d'en haut est le plus court
- celui du milieu est moyen
- le jet du bas est le plus grand.»
Auriane :
«Dans tous les groupes, nous avons observé que le jet du bas va plus loin que les autres jets.»
Julie :
«Quand on verse de l'eau dans la bouteille percée on observe que les 3 jets n'ont pas la même longueur :
- si le jet d'en haut est le plus court c'est parce que l'eau ne s'écoule pas vite par ce trou
- si le jet du bas est le plus long c'est parce que l'eau s'écoule le plus vite par ce trou.»
Gaëtan :
«Si la longueur des jets et l'écoulement ne sont pas les mêmes c'est à cause de la quantité d'eau qu'il y a au-dessus de chaque trou.»
Pierre :
«Plus la colonne d'eau au-dessus du trou est haute, plus il y a de débit par ce trou.»
1. Mesurer la longueur d'eau sortant par un seul trou (celui du bas) au début de l'expérience dans tous les groupes.
Cette expérience permet de vérifier qu'avec une hauteur de colonne d'eau identique, le jet a la même longueur et donc qu'il existe une loi entre la hauteur de la colonne d'eau et la mesure du jet.
2. Mesurer la quantité d'eau qui s'écoule par chaque trou pendant 15 secondes ou 30 secondes. Cette expérience conduit à la compréhension de la notion de débit.
3. Maintenir constant le niveau de l'eau dans la bouteille percée pour pouvoir faire des mesures correctes (c'est à dire, faire en sorte qu'il y ait toujours la même quantité d'eau au-dessus du trou) : on peut y parvenir en plaçant la bouteille sous un robinet ouvert à débit constant.
Cette expérience permet de vérifier que le jet a toujours la même longueur.
(C'est ce que réalise EDF en réglant le débit d'eau du canal qui amène l'eau aux turbines de la centrale électrique.)
Grâce à ces expériences toutes simples, les enfants comprennent à quoi sert un barrage :
- plus la hauteur d'eau au-dessus de la turbine est importante, plus le jet est fort, plus la turbine tournera vite.
Ou bien :
- plus le débit du canal est grand, plus la turbine tournera vite et produira une plus grande quantité d'électricité.
Annie DELAROCHELAMBERT avec une classe de CM1/CM2.
Pages réalisées avec des logiciels libres sur un ordinateur équipé du système d'exploitation Gnu/Linux.