Le processus denquête Appliqué à la résolution dun problème La tension superficielle

Observation Pierrette a la tâche de remplir les verres deau des invités que sa famille reçoit à Pâques. Elle remplit un des verres presque jusquau bord et décide den ajouter un peu plus afin de voir jusquoù elle peut aller sans faire déborder leau. Elle se rend jusquà la surface du verre en se demandant sil peut en prendre davantage… Pierrette a la tâche de remplir les verres deau des invités que sa famille reçoit à Pâques. Elle remplit un des verres presque jusquau bord et décide den ajouter un peu plus afin de voir jusquoù elle peut aller sans faire déborder leau. Elle se rend jusquà la surface du verre en se demandant sil peut en prendre davantage…

Questionnement général qui découle de lobservation Puis-je ajouter de leau dans un verre déjà rempli? Puis-je ajouter de leau dans un verre déjà rempli? Pourquoi peut-on ajouter de leau dans un verre déjà rempli? Pourquoi peut-on ajouter de leau dans un verre déjà rempli?

É laboration dune bonne question scientifique permettant lexpérimentation Quel est leffet de lajout dobjets dans un récipient rempli deau? Quel est leffet de lajout dobjets dans un récipient rempli deau?

Formulation dune hypothèse Lajout dun certain nombre dobjets dans le verre rempli deau sera possible sans que leau déborde. La surface du liquide va sincurver comme une lentille puisque leau est un liquide qui exerce une grande tension superficielle.

Élaboration dune démarche Liste du matériel Objets : pièces de monnaie de 1 cent VerreEau Tasse à mesurer Récipient de 2L Thermomètre Règle en mm

Élaboration dune démarche (suite) Démarche Démarche Remplir un récipient deau et en prendre la température. Remplir un récipient deau et en prendre la température. Mesurer la quantité deau que le verre contient lorsquil est plein. Mesurer la quantité deau que le verre contient lorsquil est plein. Déterminer à quelle hauteur et de quelle façon les pièces de monnaie seront déposées dans le verre. Déterminer à quelle hauteur et de quelle façon les pièces de monnaie seront déposées dans le verre. Déposer les pièces de monnaie une à une en observant leffet sur la surface du liquide. Prendre la mesure des variations. Déposer les pièces de monnaie une à une en observant leffet sur la surface du liquide. Prendre la mesure des variations. Poursuivre jusquà ce que leau déborde du verre. Poursuivre jusquà ce que leau déborde du verre. Compter le nombre de pièces ajoutées au verre et soustraire celle qui a fait déborder le liquide. Compter le nombre de pièces ajoutées au verre et soustraire celle qui a fait déborder le liquide. Répéter la démarche en respectant les différentes étapes. Répéter la démarche en respectant les différentes étapes.

Photos du montage

Élaboration dune démarche (suite) Les variables qui devront demeurer constantes: la température de leau la quantité deau dans le verre la hauteur et la façon selon laquelle chaque pièce de monnaie est déposée dans le verre. La variable manipulée ou variable indépendante est les objets ajoutés au verre. La variable dépendante est la forme de la surface de leau.

Photos des résultats du 1 er essai

Observations notées La température de leau est de 22 O C. La température de leau est de 22 O C. Le verre contient 210 mL deau lorsquil est rempli. Le verre contient 210 mL deau lorsquil est rempli. La hauteur du liquide dans le verre rempli deau sans pièces de monnaie est de 7,3 cm. La hauteur du liquide dans le verre rempli deau sans pièces de monnaie est de 7,3 cm. La hauteur du liquide après lajout des pièces est de 7,8 cm. La hauteur du liquide après lajout des pièces est de 7,8 cm. Lexpérience a été répétée trois fois. Lexpérience a été répétée trois fois. Le maximum de cents ajoutés sans débordement lors du premier essai est de 29. Le maximum de cents ajoutés sans débordement lors du premier essai est de 29. Le maximum lors du 2 e essai est de 31. Le maximum lors du 2 e essai est de 31. Le maximum lors du 3 e essai est de 30. Le maximum lors du 3 e essai est de 30.

Tableau dobservations (1 er essai) Nombre de cents Augmentation du niveau de leau (mm)

Tableau dobservations (2 e essai) Nombre de cents Augmentation du niveau de leau (mm)

Tableau dobservations (3 e essai) Nombre de centsAugmentation du niveau de leau (mm)

Graphique des trois essais

Conclusions à tirer Daprès les résultats obtenus, un nombre impressionnant de pièces de monnaie peuvent être ajoutées dans un verre déjà rempli deau. Ce nombre varie légèrement dun essai à lautre ce qui laisse croire que la démarche utilisée semble relativement fiable. Lajout dobjets fait augmenter la hauteur de la surface de leau, alors je peux accepter mon hypothèse.

Nouvelles questions Quelques nouvelles questions pouvant découler de lexpérimentation : Quelques nouvelles questions pouvant découler de lexpérimentation : Quels autres facteurs peuvent influencer laugmentation de la hauteur de la surface du liquide? Pourquoi les résultats varient-ils dun essai à lautre ? Si on ajoutait dautres types dobjets, aurait-on des résultats semblables? Est-ce que dautres liquides agissent comme leau?