L'oeuf qui flotte

Comment faire flotter un œuf facilement ?

Difficulté

Easy Facile

Durée

5 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la matière, Mécanique, Physique

archimède, densité, oeuf, eau, masse volumique L_oeuf_qui_flotte_oeuf_qui_flotte_IMG20200320122248.jpg

• Matériel et outils

Oeuf

L'œuf est produit par la poule, si il est fécondé par un coq et couvé, 21 jours plus tard un poussin sortira de l'œuf.

Oeuf

Bocal

Généralement en verre, le bocal peut être selon l’usage et l’époque ; en faïence, en grès ou en céramique. Parmi les avantages du verre, on peut noter la transparence permettant de voir son contenu et la possibilité de facilement désinfecter en chauffant à haute température. Le couvercle de bocaux servant aux conserves comporte un joint de caoutchouc (généralement orange, voir photo ci-dessous). Il est relié au pot par un dispositif mécanique qui permet de le plaquer fermement sur l'orifice pour assurer l’étanchéité de la fermeture.

Bocal

Eau

L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.

Eau

Sel

Le sel de table, sel alimentaire ou sel de cuisine, est composé essentiellement de chlorure de sodium. Il se présente sous différentes formes: gros sel, sel fin, fleur de sel.

Sel

Cuillère

Une cuillère est un couvert de table ou de cuisine en acier inoxydable. Elle est constituée d'une partie creuse et concave appelée "cuilleron" reliée à un manche.

Cuillère

Étape 1 - Réunir le matériel

Étape 2 - Préparer l'eau salée

Prépare de l'eau saturée en sel en versant du gros sel de préférence (pour conserver la transparence de l'eau) dans un récipient d'eau. Tu peux mélanger si nécessaire à l'aide de la cuillère.

Étape 3 - Plonger l'oeuf dans l'eau

Verse de l'eau dans le bocal (jusqu'à au moins 5-6 cm de haut) puis met ton œuf dans le bocal. Que remarques tu ?

Étape 4 - Faire flotter l'oeuf

Rajouter petit à petit l’eau saturée en sel dans le même récipient que l’œuf. Qu'observes tu ?

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Lorsque l’œuf est placé dans le bocal d’eau, il coule. Il se met a flotter à partir d'une certaine quantité d'eau salée ajoutée.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Si l’œuf est trop vieux, il se peut qu'il flotte dès le début de l'expérience. Un œuf qui flotte dans de l'eau douce est périmé !

Cette expérience demande beaucoup de sel, au moins 4 grosses cuillères de sel pour un verre d'eau. Si tu n'as pas assez de sel, tu peux faire la même expérience avec du sucre.

Explications

Lorsqu'un œuf est plongé dans l'eau, il coule, cela est dû à sa densité qui est plus forte que celle de l’eau. L’œuf est plus "lourd" que l'eau.

La densité de l'eau salée est plus forte que l'eau douce. Plus on ajoute de sel dans l'eau plus sa densité augmente, jusqu'à ce que l'eau salée devienne plus "lourde" que l’œuf. L’œuf, moins dense que l'eau salée, se met alors à flotter.

Plus d'explications

Plongé dans l'eau, l’œuf subit deux forces, le poids et la poussée d’Archimède.

Pour rappel le théorème d'Archimède est formulé ainsi :

« Tout corps plongé dans un fluide au repos, entièrement mouillé par celui-ci ou traversant sa surface libre, subit une force verticale, dirigée de bas en haut et opposée au poids du volume de fluide déplacé ; cette force est appelée poussée d'Archimède. »

Dans l'eau, l’œuf coule, cela signifie qu'il est plus dense que l'eau. Cela peut aussi s'exprimer par le fait que son poids est supérieur à la poussée d’Archimède.

Lorsque la densité du fluide (ici eau + sel) augmente, la poussée d'Archimède augmente jusqu'à devenir supérieure au poids de l'objet (ici l'œuf) qui lui n'a pas varié.

Illustration : l’œuf reste en sustentation (il reste entre deux eaux) dans le liquide :

Ici, la densité de l’œuf est égale à la densité de l'eau salée.

Applications : dans la vie de tous les jours

Les bateaux, les sous marins et même certains animaux marins utilisent ce même principe pour pouvoir flotter. Les sous-marins et les animaux marins possédant une vessie natatoire peuvent faire varier leur densité afin d'évoluer à différentes profondeurs.

C'est également le principe qui est utilisé par les montgolfières, sauf qu'elles se déplacent dans un autre fluide : l'air.

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La même expérience avec du sucre au lieu du sel dans l'émission Jus de Citron par les Petits Débrouillards [1]

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Comprendre la densité d'un fluide et d'un objet.

Montrer que l'on peut modifier la densité d'un fluide en changeant sa composition.

Illustrer et comprendre les phénomènes de flottaison et de poussée d'Archimède.

Pistes pour animer l'expérience

Amener l'expérience sous forme de défi :  « Essayez de faire flotter cet oeuf dans de l'eau ! » et proposer le matériel disponible.

L'animateur peut aussi commencer l'expérience :

- soit en plongeant l’œuf dans l'eau devant les participants pour leur faire observer qu'il coule, avant de leur lancer le défi de le faire flotter.

- soit en préparant l'expérience à l'avance, puis en montrant l’œuf qui flotte aux participants et en leur proposant d'essayer d'obtenir le même résultat en utilisant le matériel de leur choix parmi le matériel mis à leur disposition.

Présenter le matériel principal de l’expérience : un œuf et un récipient rempli d'eau.

Proposer ensuite une liste de matériel annexe dans laquelle se trouvera le sel mais aussi d'autres matériaux qui n'influent pas sur la densité (pour cela choisir des éléments qui ne sont pas solubles dans l'eau : huile, sable, poivre...) afin de permettre différents tests.

Sources et ressources

Liens Wikipedia

Masse volumique

Densité

Dernière modification 22/03/2020 par user:Claire Cantin.

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