Durée d'écoulement de sabliers

Auteurs : Travail collectif(plus d'infos)
Résumé :
[Témoignage] - Les élèves règlent la durée d'écoulement d'un sablier à 3 minutes.
Matériel :

Pour la classe :
- des bouteilles toutes identiques
- du sable de différentes sortes (grains plus ou moins fins)
- des tamis,
- des poinçons de différentes tailles, des vrilles, des marteaux
- des chronomètres, pendules, montres avec trotteuses
- des bouchons supplémentaires.

Copyright :
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 Ce témoignage est issu du travail collectif d'enseignants de Guadeloupe.

Situation de départ

Les élèves ont réalisé précédemment quatre sabliers avec du matériel de récupération. Ils ont utilisé des bouteilles identiques, fermées par les mêmes bouchons mais troués avec des outils de perçage différents. Les sables utilisés sont de différentes sortes (grains plus ou moins fins)
Les sabliers n'ont pas tous la même durée d'écoulement. Pourquoi ?

De plus, pour l’utilisation prévue des sabliers, il faut une durée d'écoulement de 3 minutes.

Dans un premier temps, ils cherchent à chronométrer la durée d'écoulement des 4 sabliers et garder celui dont la durée est la plus proche des 3 minutes.

Quelques explications suggérées par les élèves

Les durées d'écoulement ne sont pas les mêmes parce que :
- les trous n'ont pas les mêmes diamètres,
- on n'a pas mis la même quantité de sable,
- les sables sont différents.

Dans un second temps, ils manipulent, expérimentent pour obtenir une durée d'écoulement de 3 minutes.

Quelques propositions d’expériences faites par les élèves

- on peut agrandir le trou ou le rétrécir.
- on peut ajouter ou retirer du sable.
- on peut tamiser le sable.

Cette activité a permis de mettre en évidence des paramètres qui interviennent dans la durée d'écoulement (diamètre du trou, quantité de sable, qualité du sable) et la nécessité d'agir successivement sur plusieurs paramètres pour obtenir le résultat souhaité.

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