Loisirs

10 expériences scientifiques de moins de 30 minutes

Apprendre en s’amusant, les enfants adorent ça! Voici donc 10 expériences scientifiques rapides et simples pour les initier aux plaisirs de la science.

Les couleurs secrètes

La chromatographie est une méthode physico-chimique qui permet de séparer et d’identifier les parties qui composent un mélange. Ici, vous expérimenterez avec la chromatographie sur papier, qui vous permettra de voir de quels pigments se constituent les encres des couleurs.

Matériel

  • des crayons-feutres (pas permanents ou imperméables)
  • du papier buvard
  • des ciseaux
  • un bol à moitié rempli d’eau

Instructions

  1. Coupez des lanières de ½ par 6 po.
  2. Numérotez les bandes.
  3. Apposez un point de couleur différente au bout de chaque lanière (en prenant soin de noter sur une feuille de papier les couleurs et les numéros correspondants.)
  4. Faites tremper le bout des bandes dans l’eau. Attendez que l’eau monte à environ les ¾ de la bande.
  5. Notez les différences entre les couleurs. Parfois, vous obtiendrez des résultats très surprenants!

Ce qui se passe

L’eau transporte les pigments avec elle. Certains pigments sont plus attirés par les fibres de papier que par l’eau, et ne sont donc pas attirés bien loin. Avec cette expérience, vous serez à même de constater que certaines couleurs sont composées de plusieurs pigments.

Une matière super visqueuse!

Voici comment fabriquer un matériau tout à fait unique, à mi-chemin entre le liquide et le solide.

Matériel 

  • 1 tasse de farine de maïs
  • ½ tasse d’eau
  • du colorant alimentaire
  • un bol et une cuillère, pour mélanger

Instructions

  1. Mélangez la farine de maïs, le colorant et l’eau. Remarquez : le mélange devrait s’épaissir, tout en demeurant liquide.
  2. En premier lieu, essayez de brasser le mélange rapidement : que se passe-t-il? Puis, mélangez-le très lentement. Alors?
  3. Pressez le mélange entre vos doigts. Que remarquez-vous?
  4. Prenez une partie du mélange entre vos mains et tentez de le rouler en boule, comme de la pâte à modeler.
  5. Finalement, placez la balle sur une surface dure et frappez avec la main. Notez vos observations.

Ce qui se passe

Lorsqu’on les unit, la farine de maïs et l’eau forment ce qu’on appelle un colloïde : les particules de maïs demeurent solides, mais sont réparties uniformément dans le liquide. Le mélange se comporte donc comme un solide et comme un liquide, les deux à la fois.

Maman, les p’tits bateaux…

Si vous laissez tomber un morceau de métal dans l’eau, il coule. Pourtant, un navire, qui est fabriqué de matériaux très lourds, flotte.

Matériel

  • pâte à modeler
  • quelques trombones
  • un œuf
  • un pichet en verre (ou en plastique transparent)
  • du sel
  • une cuillère

Instructions

  1. Faites une balle avec la pâte à modeler puis laissez-la tomber dans le pichet, rempli d’eau. Elle coule.
  2. Retirez la pâte à modeler de l’eau, séchez-la. Pétrissez-la en forme de bol creux (comme un petit bateau!) Déposez délicatement le petit navire sur l’eau : il flotte!
  3. Placez des trombones dans le bateau : il flotte toujours, alors que les trombones, seuls, coulent.

Un objet flotte lorsqu’il prend plus de place que son propre poids sur l’eau. Alors maintenant,

  1. Remplissez le pichet à moitié d’eau. Ajoutez environ 6 cuillères à soupe de sel. Remuez pour dissoudre le sel.
  2. Remplissez le pichet avec de l’eau. Versez l’eau sur la cuillère pour éviter que l’eau plate se mélange avec l’eau salée.
  3. Déposez délicatement l’œuf dans le pichet, avec la cuillère. Il flottera au centre du pichet!

Ce qui se passe

L’œuf est plus dense que l’eau plate, mais moins dense que l’eau salée. Il flotte donc là où les deux eaux se rencontrent.

Piège de lumière

La lumière voyage en ligne droite. Mais, à l’intérieur d’un matériau, comme de l’eau, elle peut rebondir. Voyons comment la faire voyager le long d’un jet d’eau!

Matériel

  • 1 bouteille de plastique vide, avec le bouchon
  • papier d’aluminium
  • une lampe de poche
  • ruban adhésif
  • un petit tournevis
  • une pièce sombre

Instructions

  1. Couvrez la bouteille avec une feuille de papier d’aluminium. Utilisez du ruban adhésif pour qu’elle tienne bien en place et qu’il n’y ait pas de trou. Laissez la base de la bouteille à découvert.
  2. Avec le tournevis, faites un trou dans le côté de la bouteille, à environ 1 po du bouchon.
  3. Couvrez le trou avec votre pouce et remplissez la bouteille d’eau. Revissez le bouchon.
  4. Gardez toujours votre pouce sur le trou. Dans une pièce sombre (dans la cuisine, installez-vous au-dessus de l’évier – ailleurs, effectuez l’opération au-dessus d’un réceptacle assez grand pour recueillir l’eau de la bouteille), tournez la bouteille à l’envers. Demandez à votre enfant de tenir la lampe de poche, allumée, contre la base de la bouteille.
  5. Retirez votre pouce du trou. L’eau qui s’échappe devrait capter la lumière!

Ce qui se passe

La lumière est réfléchie dans l’eau : c’est ce qu’on appelle une réflexion interne totale. La lumière s’échappera finalement lorsque l’eau frappera l’évier et se dispersera.

Voir le son

Le son s’entend : mais peut-il se voir?

Matériel 

  • un grand bol recouvert d’une pellicule de plastique
  • 2 grandes bouteilles de plastique vides
  • quelques grains de riz

Instructions

  1. Déposez quelques grains de riz sur la pellicule de plastique, qui est bien installée sur le bol.
  2. Tapez les deux bouteilles de plastique ensemble, au-dessus du bol.

Ce qui se passe

Le bruit des deux bouteilles qui entre en collision transmet par l’air des vagues et produit de la vibration, qui fait rebondir le riz.

Un xylophone d’eau

Le son peut être produit de plusieurs façons : voici comment en faire l’expérience, deux fois plutôt qu’une.

Matériel

  • plusieurs bouteilles de verres similaires
  • de l’eau
  • un bâton

Instructions

  1. Remplissez les bouteilles avec de l’eau, à des niveaux différents. Alignez les bouteilles, en ordre.
  2. Tapez doucement sur chaque bouteille avec un bâton. Remarquez comme chacune d’elles émet un son différent.
  3. Avec les mêmes bouteilles, émettez de nouveaux sons, cette fois en soufflant à l’intérieur.
Des nuages dans une bouteille

Voici une expérience facile pour expliquer à votre enfant le cycle de l’eau.

Matériel

  • bouteille de plastique de 1 l (avec bouchon)
  • allumettes de bois (préférablement, des longues) ou un bâton d’encens

Instructions

  1. Mettez de l’eau chaude dans la bouteille, suffisamment pour en couvrir le fond.
  2. Allumez l’allumette et laissez-la brûler quelques secondes, avant de l’éteindre.
  3. Rapidement, passez l’allumette dans le goulot pour emprisonner le plus de fumée possible à l’intérieur de la bouteille.
  4. Refermez le bouchon pour ne pas perdre la fumée.
  5. Pressez la bouteille quelques fois (au moins une dizaine). Vous devriez voir de petits nuages apparaître.

Ce qui se passe

Un peu d’eau chaude s’évapore à l’intérieur de la bouteille. Libérer la pression refroidit l’air, de sorte que la vapeur se transforme en gouttelettes d’eau (la fumée aide à les former). Les nuages sont des regroupements de gouttelettes d’eau.

Des fleurs arc-en-ciel

On sait que les plantes boivent l’eau à partir de leurs racines. Mais où va l’eau par la suite?

Matériel

  • des fleurs blanches (des œillets de préférences)
  • verres d’eau
  • colorant alimentaire
  • ciseaux

Instructions

  1. Mettez un peu de colorant alimentaire dans un verre d’eau. (Vous pouvez en faire autant que vous voulez, de toutes les couleurs.)
  2. Coupez la tige de la fleur avant de la mettre dans l’eau. Laissez la fleur dans l’eau un certain temps.

Ce qui se passe

Les tiges des plantes ressemblent à une série de pailles à boire. Elles puisent l’eau par le bas, et celle-ci remonte, jusqu’en haut. Elle s’évapore finalement par les feuilles. À l’aide d’une loupe, observez bien les pétales, les feuilles et la tige!

Deux yeux, tant mieux.

Deux yeux valent mieux qu’un : et voici pourquoi!

Matériel

  • Une grande feuille de papier
  • 3 marqueurs de couleurs différentes

Instructions

  1. Imprimez ou dessinez une grande cible sur le papier, et posez-la à plat, sur une table.
  2. Couvrez un œil. Tenez un premier marqueur à bout de bras, au-dessus de la cible, et tentez de la faire tomber au centre.
  3. Couvrez l’autre œil et répétez l’expérience avec un marqueur d’une autre couleur.
  4. Utilisez maintenant les deux yeux et répétez le test avec le dernier marqueur.

Ce qui se passe

Certaines marques devraient être hors cible. Nous avons besoin de nos deux yeux pour évaluer les distances : avec un seul œil, le cerveau ne réussit pas à faire cela.

Thaumatrope

Thaumatrope est un mot tiré du grec qui signifie « tour à miracle ».

Matériel

  • papier carton
  • ciseaux
  • une corde
  • crayon, bâton de colle

Instructions

  1. Sur le papier carton, dessinez deux cercles (à l’aide d’un couvercle ou d’un compas). Découpez-les.
  2. Dessinez une cage d’oiseau vide sur un, et un oiseau, sur l’autre.
  3. Collez les dessins dos à dos, l’un à l’envers de l’autre.
  4. Faites des trous de chaque côté du carton et attachez une corde dans chacun d’eux. En tenant les cordes, retournez le cercle de carton à quelques reprises, afin que les cordes se tordent.
  5. Tirez sur les cordes fermement pour que le disque tourne rapidement. Vous verrez alors les deux images combinées!

Ce qui se passe

Une image demeure sur la rétine une fraction de seconde après que l’objet ait disparu. Puisque le mouvement est très rapide, l’image est toujours là lorsque la nouvelle arrive.

Image de Marie-Eve Bourassa

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