Concours 30 ans Futuroscope Classe de CM2 École de Domèvre en Haye (54) Défi n°1

Le défi de la semaine

Ce qu’on a compris du défi. Les branches, les unes par rapport aux autres. Faire tourner les branches Hypothèses ? Réflexions par petits groupes puis synthèse collective

HYPOTHESES (issues des réflexions par groupes) 1. En utilisant la force du déplacement de l’air, en soufflant sur l’étoile. En utilisant la force de l’eau. En utilisant des aimants. En utilisant de la chaleur. 2. 3. 4. Mais comment allons-nous fabriquer notre étoile ?

A quoi va ressembler notre étoile avec 5 allumettes ? ou Une étoile à 5 branches Une étoile à 10 branches Finalement, cette proposition de départ n’a pas été retenue Pour nos expériences, on a utilisé des allumettes sans l’embout qui s’enflamme.

Comment fixer les branches ? On peut fixer les branches entre elles avec : du scotch ? Un œillet ? De la colle ? De la Patafix … « Il faut un truc qui tourne au milieu… » « Il faudrait pouvoir fixer les branches et qu’elles puissent encore tourner ! » « Il faut qu’il y ait un axe de rotation au milieu de l’étoile pour que les branches puissent s’écarter ou se rapprocher les unes par rapport aux autres. »

Quelques essais infructueux… Avec une punaise Avec une ficelle (en perçant les allumettes) La punaise est trop courte, on n’assemble que 3 allumettes maxi On pourrait essayer avec un clou ou une punaise plus longue ! On n’arrive pas à percer les allumettes sans qu’elles ne cassent ! On pourrait essayer avec une aiguille, c’est plus fin !

Quelques propositions retenues… Étoile fixée au mur avec une punaise. (Benjamin/Noa) Etoile dont les branches sont fixées avec de la patafix et posée sur la table. (Ezio/Evan/Marie) Idem mais avec une pointe de patafix en-dessous pour permettre la rotation. (Gauthier) Une étoile avec un clou pour axe de rotation. (Raphaël/Lestat/Yohan) Idem mais avec une aiguille comme axe. (Louane/Clara/Camille/Lisa)

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » EXPERIENCE 1 Benjamin et Noa « On fixe une étoile au mur avec une punaise et on souffle dessus. » CONCLUSION : On arrive à faire bouger les branches de l’étoile Grâce à notre souffle, sans y toucher. Ça marche ! Mais ce n’est pas très solide !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » EXPERIENCE 2 Flavie, Marie, Anaïs, Eléonor, Evan « On fabrique une étoile avec de la Patafix puis on souffle. » CONCLUSION : On arrive à écarter les branches de notre étoile mais elles ne se déplacent pas beaucoup ! Et l’étoile « colle » à la table.

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » EXPERIENCE 3 Gauthier « Avec la Patafix, on fait une pointe en-dessous comme sur une toupie pour éviter que ça « colle » à la table» CONCLUSION : notre toupie-étoile tourne bien. Grâce à la pointe, il y a moins de frottements. Elle ne « colle » pas à la table !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » EXPERIENCE 4 Mathilde « Je pense que ça tournerait mieux encore si on fixait les allumettes avec une punaise plantée dans une planche» CONCLUSION : C’était une bonne idée, ça tourne super bien ! On dirait une éolienne qui serait à l’horizontal !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » EXPERIENCE 5 Camille, Clara, Louane et Lisa « On fabrique une étoile en perçant les allumettes avec une aiguille » CONCLUSION : On arrive à écarter les branches de l’étoile grâce à notre souffle, sans y toucher. Défi réussi !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » EXPERIENCE 6 Léa « Je dispose une étoile de 5 allumettes dans une assiette avec de l’eau et envoie de l’air. » 1er essai « Ça coule, c’est trop lourd. Je vais enlever un peu de Patafix » 2ème essai Ça tourne ! L’air « appuie » sur la surface de l’eau et entraîne l’étoile.

Expériences pour vérifier l’hypothèse 1 : « en utilisant la force de l’air » Raphaël, Yohan et Lestat EXPERIENCE 7 « Les branches de notre étoile sont bloquées et on ajoute un clou pour faire un axe» CONCLUSION : - Yes ! Ça marche, ça fonctionne comme un moulin à air ! - On pourrait peut être essayer aussi avec de l’eau pour faire comme un moulin à eau…

Expériences pour vérifier l’hypothèse 2 : « en utilisant la force de l’eau » EXPERIENCE 7 bis Raphaël, Yohan et Lestat « Voyons voir avec de l’eau ! » Conclusion : Avec de l’air ou avec de l’eau, défi réussi ! Notre étoile tourne autour d’un axe grâce à la force invisible de l’air ou la force de l’eau qui appuie sur les allumettes comme avec les moulins.

En penchant légèrement l’axe ça tourne beaucoup mieux ! Expériences pour vérifier l’hypothèse 2 : « en utilisant la force de l’eau » EXPERIENCE 8 Clara B. « J’ai eu la même idée que Raphaël et Yohan mais j’ai plutôt choisi de prendre une aiguille pour faire mon axe de rotation » Ça tourne difficilement car les allumettes ne sont pas alignées et le filet d’eau passe entre elles En penchant légèrement l’axe ça tourne beaucoup mieux ! Conclusion : il faut bien aligner les allumettes pour que l’eau « appuie » bien dessus

Expériences pour vérifier l’hypothèse 2 : « en utilisant la force de l’eau » EXPERIENCE 9 Clara « On pense utiliser l’eau du robinet pour écarter les branches de notre étoile. Les branches sont assemblées avec une épingle » Conclusion : On a bien réussi à écarter les branches de notre étoile sans les toucher directement !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 2 : « en utilisant la force de l’eau » EXPERIENCE 10 Benjamin « En voyant l’expérience 6 de Léa, j’ai eu l’idée de faire la même chose mais en utilisant de l’eau projetée avec la seringue.» Conclusion : Ça fonctionne bien aussi ! J’arrive à faire tourner mon étoile grâce à l’eau projetée qui fait comme du courant . Ça me fait penser aux hydroliennes que le maître nous a montrées !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 2 : « en utilisant la force de l’eau » EXPERIENCE 11 Camille C. « Je dispose 5 allumettes en étoile dans une assiette. » Résultat : les branches de l’étoile bougent mais uniquement lorsqu’il y a suffisamment d’eau pour qu’elles flottent ! Mais l’étoile est détruite !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 3 : « en utilisant la force des aimants » EXPERIENCE 12 Alexia, Mathilde « On ajoute 5 bandes aimantées à notre étoile de l’expérience N°4 et avec un aimant du tableau on va essayer de faire bouger les branches» 2ème essai : 1er essai : Essayons avec l’étoile sur un capuchon de stylo Ça « coince », les aimants ne sont pas assez forts ou alors ça frotte de trop contre le bois… Ça va mieux, il y a moins de frottements Conclusion : On peut aussi faire bouger l’étoile grâce aux aimants à condition qu’ils soient assez « forts » et que les frottements soient faibles.

« Oui mais tu « touches » un peu l’étoile quand même ! » Expériences pour vérifier l’hypothèse 3 : « en utilisant la force des aimants » EXPERIENCE 13 Raphaël, Ezio, Yohan « On fixe un aimant en-dessous de notre étoile que l’on pose sur une feuille, puis avec un deuxième aimant placé de l’autre côté on fait bouger l’étoile» Conclusion : Voilà, ça fonctionne aussi ! Ma main fait tourner un premier aimant et une simple feuille le sépare du deuxième fixé à l’étoile. « Oui mais tu « touches » un peu l’étoile quand même ! »

Expériences pour vérifier l’hypothèse 3 : « en utilisant la force des aimants » EXPERIENCE 14 Alexia « Je pense qu’on peut essayer d’utiliser les aimants « l’un contre l’autre » pour qu’il se repoussent plutôt qu’ils s’attirent, comme ça on ne touchera pas du tout !» Conclusion : Les aimants se repoussent et cela entraine l’étoile. J’ai réussi !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 4 : « en utilisant la chaleur » EXPERIENCE 15 Raphaël « On pourrait utiliser la vapeur qui se dégage d’une bouilloire » Conclusion : Echec ! rien ne bouge ! Il faudrait peut-être que la vapeur soit plus puissante comme celle qui sort d’une cocotte-minute ! Par manque de temps, on ne peut pas essayer cette solution !

Expériences pour vérifier l’hypothèse 4 : « en utilisant la chaleur » EXPERIENCE 16 Marie, Mathilde « Je pense qu’on peut aussi essayer avec simplement la chaleur qui se dégage d’une flamme de bougie, comme les manèges de Noël qui tourne grâce à une bougie ! » Conclusion : ça ne marche pas, ça brûle ! On pense qu’il ne faudrait pas que les branches soient en bois et il faudrait peut-être que la chaleur soit plus importante ! Par manque de temps, on ne peut plus chercher !

CONCLUSIONS de ce défi L’énergie éolienne L’énergie hydraulique La force du vent La force de l’eau Pour tenter d’écarter simplement les branches d’une étoile ou pour la faire bouger sans la toucher, on a utilisé différents moyens, des forces d’origine différente, correspondant à des énergies que l’homme utilise aussi au quotidien. La force de la chaleur des aimants La force L’énergie calorique L’énergie magnétique

MERCI ! Ce défi original nous a bien plu ! Seuls ou à plusieurs, nous avons formulé des hypothèses, nous avons imaginé des expériences pour vérifier nos idées…parfois elles étaient très bonnes et parfois un peu moins…mais on a tout imaginé seuls sans l’aide de notre maître…enfin si…il a quand même fait ce diaporama ! Merci à vous les enfants, je suis fier de vous, de votre travail et de vos trouvailles ! Marie-Camille-Clara-Raphaël-Emma-Alexia-Louane-Flavie-Emma-Evan-Gauthier-Camille-Noa-Benjamin-Eleonor-Lestat-Ezio-Anaïs-Mathilde-Yohan-Lisa-Léa Sébastien Fleck École de Domèvre en Haye – 54385 DOMEVRE – ce.0542162g@ac-nancy-metz.fr