Bonjour
Un sujet très semblable a déjà été traité sur ce forum ici :
faire pencher l'eau d'un verre

Bonsoir,

Merci pour votre réponse seulement sur l'autre activité, on observe bien la présence d'un glaçon.

Sur cette image en revanche, le liquide n'a pas l'air d'avoir subit de transformation.

La photo de ton document est prise de beaucoup plus loin et l'inclinaison de la surface libre est plus faible. Tu es peut-être aussi un peu influencé par le fait de connaître maintenant la réponse.

J'ai réalisé la solidification mais l'inclinaison est plus forte et le glaçon se voit à l'œil nu comparait à cette image.

Dans l'image prise de plus loin, le liquide reste le même et il n'a vraiment pas l'air d'être un glaçon.

De plus, ni la table ni le verre semblent de travers. Et l'arrière plan est tout aussi droit. C'est tout ça qui me bloque.

Je ne comprends pas du tout, il y a un liquide jaune présent dans le verre pourtant.

Le colorant jaune n'a pas d'influence. Il est là pour améliorer la visibilité mais le liquide peut comme l'eau être solidifié. D'ailleurs,ton texte précise qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un colorant.

Merci pour vos réponses.

Seulement, si je regarde les consignes du devoir. Il y aurait donc la méthode utilisée avec le passage à l'état solide du liquide (donc la notion de changements d'états).

Seulement, ma formatrice m'a bien précisé qu'il fallait que je penche avant tout sur les propriétés des liquides. Qui se baserait sur la seule expérience simple que l'on voit sur des vidéos internet YouTube du collège. Elles reprennent la même théorie comme quoi au repos ou même quand on incline légèrement le verre, la surface du liquide est toujours plane et horizontale car il y a des forces qui s'exercent dont la gravité, l'apesanteur...

Mais dans une autre partie, on parle de mettre en œuvre cette même activité avec les élèves. Donc je ne sais pas si le fait d'inclure à la fois les propriétés des liquides (ou de la matière - surface plane et horizontale) et les changements d'états (état solide) ne seraient une activité trop lourde.

De plus, avec les élèves en direct, nous ne pouvons mettre un verre au frigo et attendre qu'ils se transforme en glaçon. Les manipulations en primaire sont tout de même assez simple en temps normal.

Je ne sais pas quel cheminement serait logique sur mon devoir par rapport aux consignes que j'ai copié au début, car l'image implique de commencer directement par l'expérience et donc les changements d'états de l'eau. Sauf que la théorie de base consiste les propriétés de la matière (surface du liquide)

Globalement d'accord avec ton dernier message. L'objectif principal me semble être de visualiser les propriétés des liquides au programme à l'aide manipulations : la forme du liquide s'adapte à celle du flacon et, lorsque le flacon est immobile, la surface libre du liquide est horizontale, que le flacon soit penché ou non.
J'imagine que l'établissement possède un réfrigérateur avec compartiment congélateur mais peut-être pas situé dans la salle...
Peut-être alors, apporter dans la salle un verre rempli d'eau colorée sortant du congélateur conformément à ta photo et laisser libre cours à l'étonnement et aux questions des élèves (ne pas indiquer au départ la provenance du verre). L'idéal serait de montrer ensuite le congélateur avec à l'intérieur d'autres verres inclinés...
Ce ne sont que quelques suggestions parmi d'autres possibles...

Bonjour,

Pour réaliser une photo telle que celle montrée, on peut bien sûr, comme mentionné "solidifier" le liquide par le froid dans un verre incliné et ...

Ou bien tout autrement:

On remarquera que sur la photo, le cadre, le globe et tout le reste est posé sur un même meuble.
Le cadre est appuyé aussi contre le mur ... mais sans aucun détail permettant sur ce mur de repérer une verticale ou une horizontale quelconque.

On peut donc simplement, glisser "quelque chose" (par exemple des livres) sous les pieds de gauche du meuble qui supporte le tout..., ce qui rend la surface de pose du meuble non horizontale.
et prendre une photo de face avec l'appareil photo maintenu bien horizontal.

Pour autant que l'inclinaison de la tablette du meuble par rapport à l'horizontale reste suffisamment petite pour qu'il n'y ait pas de glissement du verre rempli de liquide, du cadre et du globe ... on aura exactement une photo semblable à celle montrée.

On aura obéi à la consigne qui est "Reproduire cette photo chez vous et ..."

Oups,

Dans mon message précédent, remplacer "et prendre une photo de face avec l'appareil photo maintenu bien horizontal. "

par :

"et prendre une photo de face avec l'appareil photo maintenu bien parallèle au plan de pose du meuble"

Quelques compléments à mon message du  19-11-24 à 10:33 suite à l'intervention très intéressante de Candide.
Au niveau de la qualité de la photo, de l'illusion rendue, la méthode qu'il propose est indéniablement meilleure.
Sur le plan pédagogique : si l'objectif est simplement de montrer que la surface libre d'un liquide reste plane, l'avantage reste à cette deuxième  méthode, me semble-t-il. Si on veut en plus introduire une différence de comportement entre liquide et solide, mieux vaut utiliser la première méthode.
À manomano2 de voir...

Bonjour,

Merci pour vos réponses, cela m'aide dans mes recherches.

J'ai donc essayé d'appliquer la méthode. Cependant je n'ai pas deux meubles ou un meuble assez grand. J'ai mis des livres en dessous les 2 meubles pour créer l'illusion.

Pouvez-vous me dire parmis ces photos, laquelle pourrait convenir et être comme sur l'image de l'expérience en haut. Merci

** image supprimée **

La seconde photo

** image supprimée **

la troisième

** image supprimée **

la quatrième

** image supprimée **

J'ai également pris une photo dite de "mesure". Pour illustrer l'inclinaison du verre. Pensez-vous que cela est pertinent ?

Tu n'as pas parfaitement compris cette seconde méthode. Il ne faut pas que l'étagère et la table soit désolidarisées lors de l'inclinaison.
Fait primordial bien expliqué par Candide : le mur doit être uni, sans repère d'horizontalité ou de verticalité.
Oublis éventuellement l'étagère mais pose sur une table rectangulaire le verre partiellement rempli d'eau plus quelques éléments de décor : cadre, vase avec fleur, boite parallélépipédique...
Soulève alors deux des quatre pieds de la table puis prend une photo, si possible avec un vrai appareil photo muni d'un cadre. Attention ; il faut incliner l'appareil photo de façon que les bords haut et bas de la photo soit bien parallèles à deux bords de la table.
Quand, ensuite tu regarderas la photo normalement (bords haut et bas de la photo horizontaux), le verre te semblera posé sur une table horizontale et la surface de l'eau te paraîtra inclinée.
Par rapport à la première méthode, tu ne risques pas que les élèves repèrent la glace remplaçant l'eau mais la qualité de l'illusion suppose un grand soin dans l'inclinaison de l'appareil photo...
Les photos que tu as prises ne créent pas d'illusion. Il suffit de tenir le verre à la main, de l'incliner et de constater que la surface libre de l'eau reste horizontale. Cette expérience simple devrait à mon avis être réalisée d'abord par les élèves et ce n'est qu'ensuite qu'il faudrait leur montrer une photo en leur demandant pourquoi la surface libre parait inclinée sur la photo.

Excusez moi, j'ai du mal à comprendre les explications. En ayant pas de images ou autres, je n'arrive pas à visualiser.

Il faudrait une seule et même grande table.

Pouvez-vous m'expliquez pas à pas la méthode avec des mots plus simples ? Désolé

* Au fond : un mur de couleur uniforme sans décoration donc sans repère indiquant la verticalité ou l'horizontalité.
* Devant : une table avec un verre en partie rempli d'eau et avec un décor qui permet de repérer les directions horizontale et verticale (voir mon précédent message).
* Tu inclines la table grâce à deux cales. Le verre penche, le décor sur la table penche, la surface de l'eau reste horizontale.
Très bien mais cela, du point de vue physique, n'apporte rien de plus que la simple manipulation consistant à tenir le verre à la main et à l'incliner. Expérience que les élèves auront fait avant que la photo leurs soit présentée. Inutile donc de faire une photo avec prise de vue normale.
* Astuce : avant de prendre la photo, incliner l'appareil de façon que le décor et le verre paraissent non incliné dans le viseur de l'appareil, sans se préoccuper de la surface de l'eau. Je me suis dit que l'utilisation d'une table rectangulaire faciliterait le réglage de cette inclinaison mais on peut faire avec une table quelconque. L'essentiel est que, ensuite, en regardant normalement la photo, le décor paraisse normal. La surface libre apparaîtra alors incliné sur la photo.

Merci pour ces précisions. Je vais plus chercher, j'ai du mal à comprendre sans image.

Je vous montre ce que j'avais fait pour prendre les photos, en sachant que j'ai une grande table rectangulaire mais qui est fixé au sol donc je ne peux pas l'a bouger.

J'ai alors essayé avec ces deux meubles différents : un meuble de télé et une table basse ronde

Serait-il possible de prendre des photos des étapes de loin et de près pour que je puisse mieux comprendre votre méthode ?

J'ai une grande table rectangulaire mais elle est placée au milieu du salon, et elle est fixée à la fois au mur et au sol. Donc c'est pas vraiment possible de faire cette manipulation sans pouvoir mettre les livres en dessous et en voyant les autres meubles derrière.

Je ne sais pas si avec les des petits meubles que j'ai cela peu rendre la même chose.

Sur la photo départ, je ne sais pas non plus si c'est  deux meubles différents ou si c'est seul  meuble contenant 2 tablettes de différentes hauteurs.

Le meuble de la photo est sans doute un bureau avec des étagères fixées au plan de travail de ce bureau. Il est indispensable que ces étagères, comme les éléments de décor penchent en même temps que le verre. Je ne suis pas sûr que tu ais bien compris le principe de l'astuce utilisée dans cette méthode...

C'est juste que sans visuel, j'ai du mal à comprendre précisément le processus.

Je vais essayer demain de t'envoyer des photos.  Sinon, l'essentiel n'est pas à mon avis la qualité de la photo. Il faudrait commencer par préciser rigoureusement les objectifs de la séance puis les moyens de les atteindre.

Comme promis :

Bonjour,
Je suis étudiante en master MEEF 1er degré. Je dois faire un devoir maison portant sur cette activité (voir image). Mais je me retrouve perdu dans mes raisonnements. Seulement, le niveau en sciences ne doit pas être aussi complexe. Il faut que j'aille à l'essentiel, de plus les formateurs en sciences m'ont conseillé de me pencher sur les propriétés des liquides (ils inssistaient sur le fait que la surface d'un liquide reste toujours horizontale quelque soit le récipient ou son orientation) au sein de la méthode. Lié à ça, la méthode choisie parle de l'impulsion que j'ai donné au verre avec la main est donc le liquide est en mouvement donc je ne sais pas si c'est également le casEt qu'il fallait se pencher sur le sujet à l'échelle macroscopique (ce qu'on voit à l'oeil). Seulement, les explications des résultats doivent être dans le devoir donc il faut quand même du contenu, ce que j'ai du mal à comprendre.
Je ne dois pas avoir de calcul mais illustrer l'expérience avec des photographies et des schémas. (voir consignes en dessous)

Avec les consignes suivantes :
1- Vous devez réaliser chez vous (seul ou en binôme) l'activité qui vous a été attribuée en utilisant le matériel imposé, comme un enseignant qui teste une activité avant de la proposer à ses élèves. Selon les activités, vous aurez à prendre des mesures, faire des photographies, ...
2- Travail écrit individuel :
Vous présenterez les étapes de la mise en œuvre de cette activité (au niveau adulte - enseignant) ainsi que les résultats que vous avez obtenus, notamment en vous appuyant sur des photographies. Vous expliquerez ces résultats et vous indiquerez les intérêts et les limites du matériel que vous avez utilisé.
Vous expliciterez le ou les concepts scientifiques en jeu dans cette activité ; vous pouvez faire des schémas (une demi-page maximum pour cette partie).
Vous ferez une capture d'écran de la partie du programme de l'école en rapport avec l'activité en encadrant le ou les passages concernés.



*** message déplacé ***

J'ai ainsi fait un brouillon, essayé de faire le devoir maison. Mais l'impulsion est une notion assez complexe qui n'est pas directement abordée dans les programmes de l'école.

Veuillez lire le devoir ci dessous :

Présentation des étapes de la mise en œuvre de cette activité (au niveau adulte-enseignant)
Pour débuter cette expérience, j'ai choisi de prendre un verre cylindrique dans lequel j'y est mis environ un quart d'eau. J'ai déposé le verre sur une table ronde totalement immobile, en sachant qu'il n'y avait pas de contraintes sur le matériel utilisé. Pour essayer d'obtenir un liquide d'aspect incliné, sans toucher au décor, j'ai donné un coup sec sur un des côtés du verre sur le verre avec la main pour que le liquide soit en mouvement. Le liquide s'agite et se retrouve incliné d'un côté comme de l'autre jusqu'à retrouver sa stabilité. J'ai ainsi réalisé une chronophotographie du moment pour témoigner du résultat.

Présentation des résultats obtenus : sous forme d'une chronophotographie (voir collage photos)- et les explications de ces résultats.

     Comme nous le montre les photographies, la surface du liquide au repos reste plane et horizontale (photo 1). Le mouvement de gauche à droite exercé par la main matérialise une impulsion sur le verre (photo 2 et 3). Autrement dit, le verre bouge au début (photo 2 à 5) puis redevient droit (photo 6), tandis que le liquide subit encore des oscillations pendant quelques secondes (photo 6 à 8).
     Au repos, la surface du liquide est plane est horitonzale car la gravité agit uniformément sur toutes les molécules d'H20 toutes séparées et contenue dans le liquide. Lorsque l'impulsion a été donné, j'ai pu observé que la surface du liquide reste plane quelque soit le mouvement et qu'elle retrouve petit à petit sont horizontalité lorsque le liquide retrouve jsa stabilité au repos. En effet, lors des inclinaisons du verre, la surface reste plane mais elle n'est pas parallèle au sol donc la surface en mouvement n'est pas horizontale. Cela peut s'expliquer par la loi de l'inertie faisant référence à la première loi de Newton qui stipule que tout objet demeure (soit) au repos, […] à moins qu'une force externe n'agisse sur lui. Appliqué à cette méthode, lorsque l'impulsion est donné au verre, le liquide subit une force inertielle qui provoque une inclinaison temporaire de la surface. Ainsi, le verre tente de conserver son état de repos tandis que le liquide est toujours en mouvement, ce qui crée un décalage. Une fois que la puissance de l'impulsion diminue, les forces de gravité et la tension de la surface ramène à nouveau le liquide à une surface plane et horizontale, son état précédent.  

L'impulsion, du domaine de la mécanique, illustre ces résultats car elle traite du changement de quantité de mouvement d'un corps (le verre qui contient le liquide) sous l'effet d'une force (la main) appliquée durant une intervalle de temps (noté ∆t). En d'autres termes, l'impulsion est donnée par le produit d'une force appliqué sur un objet et du temps pendant lequel cette force est appliquée. I est l'impulsion en newton-seconde (N.s) ; F est la force en newtons (N) ;  ∆t est le temps en secondes (s).
Pour avoir l'impulsion, nous devons d'abord calculer la force de la main. En sachant que la main d'une personne de 50 kg peut peser 500g et que l'accélaration d'un objet en chute libre sur la surface de la Terre est de 9,8 m/s2 . Donc la force de l'impulsion sera :

F (force) = m (masse) x a (accélération)
F (en newton) = m (en kg) x a (en m/s2)
F = 0,5 x 9,8 = 5 N. La force exercée par la main sur le verre sera alors de 5 newton.

Ainsi, si la force exerce une force de 5 N pendant 0,8 secondes (qui est le temps de prise des photos).
Calcul : I (en N.s) = F (en newton) x ∆t (en s)
             I = 5 x 0,8 = 4 N.s        
Le verre reçoit donc une impulsion de 4 N.s, ce qui va ainsi modifier les mouvements du liquide contenu dans le verre.

Pas de calcul dans le devoir, mais plus un schéma pour illustrer. Pourriez vous m'en proposez en image ?
Notion d'impulsion trop complexe mais c'est la seule solution que j'ai trouvé pour refaire la méthode selon l'image (Un décor et un verre droit tout en ayant une surface du liquide incliné).


Intérêts et limites du matériel utilisé
L'activité ne nécessite que du matériel simple et facile à trouver. Le verre transparent permet de bien observer les mouvements du liquide. Cependant, il est difficile de quantifier les mouvements du liquide

Le ou les concepts scientifiques en jeu dans cette activité
(Là j'avais du mal à distinguer l'explication des résultats et les conceptions en jeu)
Ici, le concept scientifique en jeu concerne met principalement en avant les propriétés des liquides. Comme suit, à l'œil nu, les liquides n'ont pas de forme propre car il épouse la forme du récipient et au repos, sa surface reste plane et horizontale. Le liquide est insaisissable et il possède un volume propre. Au sein de cette méthode, les critères utilisé concerne tout d'abord le liquide qui épouse la forme du récipient que j'ai choisi. A l'échelle microscopique, pour la molécule d'eau (nommé H2O) à l'état solide ou liquide, les molécules s'organisent sous forme de liaisons entre les atomes d'hydrogène d'une molécule et les atomes d'oxygène de molécules voisines. On parlent alors de liaisons hydrogène. Pour l'eau à l'état liquide, les molécules sont toutes mélangées et bougent dans tous les sens, c'est pour cela qu'on ne peut pas attraper l'eau liquide. L'autre critère fondamental aborde la surface qui reste plane et horizontale au repos, mais lors de l'impulsion donné avec la main, le liquide est en mouvement. La notion d'impulsion donné avec la main fait également son apparition dans le procédé. C'est une notion qui n'est pas abordé en cycle 3, mais qui peut être simplement abordé sous la forme de mouvement sur un objet (le verre).
Pour le liquide au repos, la surface reste plane sous l'effet de la gravité. Celle-ci ait uniformément sur toute les particules du liquide, sans force perturbatrices.  
L'objectif est de faire comprendre aux élèves par cette expérience, que quelque soit le récipient ou son orientation dans l'espace, le liquide reste toujours plat.

*** message déplacé ***

Voici le collage photo réalisé



*** message déplacé ***

et enfin la dernière partie sur les programmes :

Grâce à cette modélisation, nous pouvons retrouver les observations à l'œil nu qui correspond à l'échelle macroscopique. Ainsi, en rapport avec les programme le thème correspondant est la construction de la matière à l'échelle macroscopique (niveau cycle 3), on retrouve également matière, énergie, informations. Parmi les compétences attendues, il s'agit alors de savoir différencier les états solides, liquides et gazeux. En abordant plus particulièrement celui du liquide. Je l'ai versé, est-ce que ça à garder sa forme propre ou la forme du récipient ? En faisant agiter le verre, comment le liquide revient ?

Impulsion n'est pas directement dans les programmes de l'école. Alors compliqué encore ici.



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Pourriez vous m'aider dans ce devoir. Il faudrait que je garde la méthode de l'impulsion pour avoir le résultat comme sur la photo mais que je mette plus en avant les propriétés des liquides et notamment sur la surface horizontale et plane au repos comme en mouvement. En justifiant elle est comme ça  avec les photos et des connaissances.

Il n'y a pas de calcul à faire.

De plus, il faudrait que je rajoute un schéma sur cette propriétés de la surface. Ou de la manipulation réalisé. Seulement, cela reviendrait à parler de forces, d'apesanteur, de la 1ère loi de Newton et les formateurs m'ont dit que c'était trop complexe. J'abordais également les molécules dans mon devoir mais là aussi, ils m'ont dit qu'il ne fallait pas aller aussi loin.

Est-il possible de me proposer une rédaction de devoir qui serait plus claire et plus simplifier au niveau des notions. Et qui convienne aux programmes du cycle 3. Tout en y ajoutant un schéma illustrant que la surface de l'eau est toujours plane et horizontale quelque soit le récipient ou son orientation.
Tout cela en respectant les consignes et parties du devoir décrite.

Merci d'avance pour vos réponses.

*** message déplacé ***

Bonsoir manomano2,

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