Notre
TPE
Les Montgolfières
L'air chaud est-il le seul facteur permettant l'ascension d'une montgolfière ?
Voici toutes nos expériences...
Phénomène de convection
Première manipulation :
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Préalablement, on remplit le cristallisoir avec de l'eau posé sur le réchaud
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On introduit le colorant alimentaire rouge au fond du cristallisoir à l’aide de la pipette
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On attend quelques minutes et observons son comportement
Deuxième manipulation :
- on remplit le récipient avec de l’eau puis on le pose sur le réchaud ;
- on met a chauffer l’eau avec le réchaud ;
- on prélève du colorant rouge à l’aide de la pipette ;
- une fois l’eau arrivée à une température élevée (minimum 40°C) on introduit le colorant à température ambiante avec la pipette graduée au fond du cristallisoir ;
- on observe le comportement du colorant rouge ;
Troisième manipulation :
- on place le colorant rouge dans le tube à essai au congélateur afin qu’il atteigne une température basse (5-10°C) ;
- on remplit le récipient avec de l’eau posé sur le réchaud ;
- on prélève du colorant rouge avec la pipette après avoir préalablement sorti du congélateur le tube à essai ;
- on introduit le colorant à la surface de l’eau contenue dans le cristallisoir ;
Dilatation de l’air
Protocole :
Dans cette seconde étape, nous avons inséré la bouteille attaché au ballon dans la casserole contenant de l’eau bouillante.
Observation :
Le ballon se soulève petit à petit jusqu'à devenir (dans la suite de l’étape 2) entièrement gonflé et se redresser entièrement. On en déduit que le contacte entre provoque le gonflement du ballon.
Poussée d'Archimède
Première etape :
Protocole : Nous avons inséré un des ballons et sa masse (ici le orange) dans le récipient contenant l’eau.
Observation : La masse entraîne le ballon orange jusqu’au fond du bocal. Les forces s'exerçant sur le système { ballon + masse } ne se compensent pas. L’attraction gravitationnelle ou poids est plus importante que la poussée d’Archimède.
Deuxième étape :
Protocole : Nous avons inséré le second ballon (ici le violet) accroché à la masse dans le récipient rempli d’eau.
Observation : Le ballon violet flotte, il ne coule pas jusqu’au fond du récipient. Il y a donc compensation (à l’endroit où il stagne) des forces qui s’exercent sur le système { ballon + poids } : la poussée d’Archimède est ici plus importante que le poids car le ballon bleu et sa masse se situent au dessus du fond du récipient.