Différences entre les pages « Boussole » et « La fonte des glaces »

 
 
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|Main_Picture=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
−
|Description=Comment fonctionne cet instrument d’orientation qui indique le Nord ? Pourquoi une boussole indique-t-elle toujours cette position ?
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|Description=Lorsque l'on dit que la fonte des glaces fait monter le niveau des océans, de quelles glaces parle-t-on ?
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|Disciplines scientifiques=Earth Sciences, Physics
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−
|Item=Bouchon de liège
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−
|Step_Title=Préparer le matériel
+
|Step_Title=Réunir le matériel
−
|Step_Content=Préparer :
+
|Step_Content=*2 verres
 +
*2 assiettes
 +
*eau chaude
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*une règle plate
 +
*4 glaçons
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*une petite boule de pâte à modeler
 +
*un livre
  
−
- Un aimant puissant
+
L'eau chaude s'obtient soit directement depuis le robinet, soit en faisant chauffer de l'eau grâce à une casserole ou une bouilloire. Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude, entre 35 et 65°C c'est suffisant.
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Disposer les assiettes et les verres
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|Step_Content=Mettre les assiettes l'une à côté de l'autre sur la table, et mettre un verre au milieu dans chacune des assiettes.
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 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Mettre la pâte à modeler sur la règle
 +
|Step_Content=Faire deux petits boudins de pâte à modeler, dont la longueur est inférieur à la largeur de la règle.
  
−
- Un bouchon de liège
+
Placer le 1er  boudin sur la partie numérotée de la règle  à 4cm du bord, et le second boudin sur le dessous de la règle à 1cm du même bord.
−
 
+
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165815-min.jpg
−
- Un trombone (ou une épingle/aiguille)
+
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|Step_Picture_02=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165958-min.jpg
 +
|Step_Picture_03=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170009-min.jpg
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Installer la règle en pente
 +
|Step_Content=La règle doit être installée comme un toboggan entre le haut du livre et le verre.
  
−
- Un cutter
+
La règle est bloquée par le bout de pâte à modeler calé dessous la règle et l'extrémité de celle-ci arrive au bord du verre.
  
−
- Une bassine remplie d'eau
+
Une fois que la règle est bien installée, mettre un glaçon avant le bout de pâte à modeler supérieur. Le glaçon est bloqué par la pâte à modeler. Attention, le bout de pâte à modeler ne doit pas faire toute la largeur de la règle, afin de permettre l'eau du glaçon de couler le long de le règle.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170036-min.jpg
 +
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170043-min.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Couper une rondelle de bouchon de liège
+
|Step_Title=Mettre 3 glaçons dans l'autre verre
 +
|Step_Content=Disposer 3 glaçons dans l'autre verre.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170120-min.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Verser de l’eau dans la bassine
+
|Step_Title=Mettre un glaçon sur la règle
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|Step_Content=Le 4ème glaçon est placé au niveau de la règle en pente, juste avant le bout de pâte à modeler.
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Nous avons d'un côté :
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verre 1 : remplis de 3 glaçons
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verre 2 : une règle en pente arrive au bord du verre, qui pour l'instant est vide.
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Si nous avons tous ces éléments alors nous pouvons continuer !
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|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170141-min.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Aimanter le trombone
+
|Step_Title=Remplir d'eau chaude les verres
−
|Step_Content=Déplier le trombone et frotter une de ses extrémités avec l’aimant (si on a une [http://www.wikidebrouillard.org/index.php?title=Épingle&action=edit&redlink=1 épingle] ou une [http://www.wikidebrouillard.org/index.php?title=Aiguille&action=edit&redlink=1 aiguille], il suffit de la frotter avec l'aimant de la même manière)
+
|Step_Content=Remplir d'eau chaude les deux verres, jusqu'à ras bord.  
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 +
{{Warning|...Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude. Il vaut mieux prendre de l'eau tiède pour l'expérience, et aussi pour éviter de se brûler !
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}}Il est très important de remplir vraiment jusqu'à ras bord.<br />
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|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170149-min.jpg
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|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_192511.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Déposer le trombone sur le bouchon, que l’on pose ensuite sur l’eau.
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|Step_Title=Attendre !
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|Step_Content=A ton avis, quel verre débordera en premier ? Celui remplit de 3 glaçons ou l'autre ?
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 +
Attends que tous les glaçons fondent pour avoir la réponse.
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{{Notes
 
{{Notes
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|Observations=Dès qu’on lâche le bouchon sur l’eau, il se met à tourner doucement pour se maintenir dans une position.
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|Observations=Les glaçons ont fondus au niveau des deux verres. Dans l'assiettes du deuxième verre (règle) nous retrouvons de l'eau, supposant que le verre a débordé. Alors que le premier verre avec les trois glaçons n'a pas débordé.
−
|Explanations=En frottant le trombone avec l'aimant, l'aimant donne au trombone une particularité que l'on appelle le magnétisme. Cela permet aux objets dits "magnétiques", d'indiquer la position d'objets tels que les aimants. Le trombone ainsi magnétisé indique le nord de notre planète !
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|Avertissement=*Ne pas avoir rempli jusqu'à ras bord les deux verres
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*Si l'eau est trop chaude (entre 80 et 100°C) alors les glaçons fondent trop vite et nous ne pourrons pas observer la fonte progressive des trois glaçons disposés dans le verre
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*Si l'on prend des trop petits glaçons. Si jamais vous n'avez pas des gros glaçons, il vaut mieux augmenter les quantités : quatre glaçons dans le premier verre et deux sur la règle.
 +
|Explanations=Dans le premier verre, au départ, c'est l'ensemble glaçon et eau qui place le niveau à ras bord. Or, en vertu du principe d'Archimède, le niveau de l'eau ne doit pas augmenter lorsque la glace fond.
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Dans le deuxième verre, l'eau est à ras bord et le glaçon qui fond sur la règle ajoute de l'eau liquide qui vient s'ajouter à l'eau déjà présente dans le verre, ce qui le fait déborder. Donc même si nous n'avons mis qu'un seul glaçon sur la règle, l'eau rajoutée au fur et à mesure fait déborder le verre.
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|Deepen=En dehors du rôle de la poussée d'Archimède, la dilatation de l'eau (le fait que l'eau "s'étire") en fonction de la température intervient aussi: plus l'eau est chaude plus elle prend de place. Dans cette expérience, on a utilisé de l'eau chaude pour faire fondre le glaçon plus vite. En fait, après la fonte, l'eau a une température plus faible et donc un volume légèrement plus faible, ce qui contribue encore à ne pas faire déborder l'eau. Mais on aurait pu faire la même expérience avec de l'eau froide et nous aurions obtenu les mêmes résultats : la fonte de la glace déjà contenue dans le verre ne fait pas monter le niveau d'eau, mais celle d'un glaçon situé à l'extérieur ajoute de l'eau et fait monter ce niveau.
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|Applications=As-tu déjà entendu parler de la montée des eaux ?
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Le niveau des océans augmente un peu chaque année, venant grignoter les plages et les littoraux. Certaines personnes relient cette montée des eaux à la fonte de la banquise mais en réalité comme l'expérience le montre la fonte de la glace déjà dans l'eau ne fait pas monter le niveau de l'eau.
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La banquise est une étendue de mer gelée, elle se forme lorsque la surface de la mer gèle durant l'hiver polaire. Lorsque le temps se réchauffe, la banquise fond (en partie), mais cette fonte ne produit pas de hausse du niveau de l'eau car, comme dans le premier verre de l'expérience, la banquise est déjà dans l'eau.
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Les icebergs sont des morceaux de glaciers (de l'eau douce sous forme de glace qui s'accumule sur les continents lorsqu'il neige) qui se sont détachés sous l'effet du vent ou du réchauffement et sont tombés dans la mer. Au moment où ils tombent ils ajoutent un volume d'eau gelée au niveau de la mer.
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C'est la fonte de la calotte glaciaire (glace sur un continent) et des glaciers de montagnes,  qui provoque une augmentation du niveau de la mer. Car comme dans le second verre de l'expérience, c'est la fonte de la glace non contenue dans la mer qui rajoute de l'eau à la mer, et qui provoque une montée du niveau de la mer, directement par l'eau liquide issue de la fonte des glaciers, ou par la chute d'icebergs dans la mer.
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 +
La montée du niveau des océans observée actuellement est due non seulement à la fonte des glaces accentuée par le réchauffement climatique, mais également à l'élévation de la température de l'eau car ce phénomène provoque une dilatation de l'eau.
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|Objectives=Manipuler 2 états de l'eau : le solide et le liquide
  
−
On met le trombone avec le liège sur l'eau pour permettre au trombone de se déplacer librement.
+
Introduire la poussée d'Archimède
−
|Deepen=La Terre est une sorte de [https://fr.wikipedia.org/wiki/Bobine_(électricité) bobine] géante.
 
  
−
Une bobine a deux « pôles », le pôle Nord et le pôle Sud. Le pôle Nord de notre planète (et de notre bobine) est magnétisé et attire les aimants.
+
Comprendre la montée du niveau des océans
  
−
Notons que le « pôle Nord » de la Terre est le « pôle Sud » magnétique de la bobine.
+
Introduire le réchauffement climatique
 +
|Animation=Il est possible de rajouter une histoire à cette expérience, avec des personnages tel que Kader l'ours polaire et Martin le pingouin, tous deux habitant en Arctique et Antarctique. Ils cherchent à comprendre pourquoi l'eau monte chaque année.
 +
|Notes=Lien "C'est pas sorcier - L'eau ça glace" : https://www.youtube.com/watch?v=u7DmuGIAm_o
  
−
Une boussole indique donc le pôle Sud d’une bobine. Quand on l’utilise sur la Terre, sans aimant pour la perturber, elle indique donc ce pôle Sud qui l’attire. Par convention, on dit qu’une boussole indique le Nord géographique, car les pôles géographiques et magnétiques sont presque confondus.
 
−
|Applications=Pour nous repérer, on peut utiliser une boussole et une carte. La boussole pour savoir dans quel sens on est tourné et la carte pour nous repérer par rapport à des objets que l’on voit.
 
−
|Related=* [http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Aimant_à_volonté Aimant à volonté]  
 
−
|Objectives=* Comprendre le fonctionnement d’une boussole
 
−
* Introduire la notion de magnétisme terrestre
 
−
|Animation=On peut inscrire cette expérience dans un cycle « orientation ».
 
  
−
On peut imaginer une petite expédition en forêt/montagne/ville (suivant les possibilités), avec chasse au trésor ou course d’orientation, avec pour seul matériel, la boussole faite maison et une carte de la région, réalisée elle aussi en animation, grâce à des sites collaboratifs comme Open Street Map.
+
Lien Futura-sciences sur la montée des eaux : https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/mer-niveau-mer-oceans-monte-945/
−
|Notes=* [http://fr.wikipedia.org/wiki/boussole Boussole] sur Wikipédia
 
−
* [http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_magnétique_de_la_terre Champ magnétique terrestre] sur Wikipédia
 
−
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Bobine_(électricité) La bobine]
 
 
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{{Tuto Status
 
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|Complete=Draft
 
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Version du 23 mars 2020 à 13:03

Lorsque l'on dit que la fonte des glaces fait monter le niveau des océans, de quelles glaces parle-t-on ?

Auteur avatarAntenne64 NASU | Dernière modification 29/09/2020 par Maud M.

La fonte des glaces IMG 20200322 165611-min.jpg
Difficulté
Facile
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
Lorsque l'on dit que la fonte des glaces fait monter le niveau des océans, de quelles glaces parle-t-on ?
Difficulté
Facile
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Verre
Item-Verre 330px-Picardie glass.jpg
Un verre est un récipient utilisé pour boire de forme tubulaire, dont les parois sont solidaires et hermétiques. Il est destiné à recevoir des liquides. Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : on dit qu'on "boit un verre d'eau".
Assiette
Item-Assiette 250px-Assiette.jpg
Une assiette est une pièce de vaisselle qui permet de contenir et de servir des mets. Elle peut être en verre, en céramique (faïence, porcelaine, grès), en bois, en mélamine ou en métal. Elle est composée d'un fond plat, appelé ombilic, et de bords inclinés (talus ou descente) généralement bordés par un marli, couronne horizontale ou oblique à contours variés et profil droit ou galbé.

Lors de pique-niques on utilise des assiettes jetables en mousse de polystyrène, en carton ou en matière plastique.

Par métonymie, l'assiette peut désigner son contenu (exemple : une assiette de bouillon).
Pate à modeler
Item-Pate à modeler 180px-Pate a modeler.jpg
L'invention de la pâte à modeler s'inspire de la terre glaise utilisée par les sculpteurs, qui a l'avantage de durcir en séchant. Pour des esquisses, pour l'utilisation par les enfants, ou plus récemment, pour du travail en animation, il convient d'avoir un matériau qui ne durcit pas définitivement, elle a donc naturellement évolué vers des matériaux plus consistants et malléables.
Règle
[[File:]]
Au sens matériel, une règle est un instrument de mesure gradué à arêtes rectilignes servant à tracer des traits droits ou à mesurer des longueurs.
Glaçon
Item-Glaçon 180px-Gla on.jpg
Les propriétés physiques de l'eau font qu'elle est l'une des seules matières qui se dilate en gelant. Ainsi, le volume occupé par un glaçon est plus grand que le volume de la même quantité d'eau à l'état liquide.
Eau
Item-Eau t l chargement.jpeg
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.

Étape 1 - Réunir le matériel

  • 2 verres
  • 2 assiettes
  • eau chaude
  • une règle plate
  • 4 glaçons
  • une petite boule de pâte à modeler
  • un livre

L'eau chaude s'obtient soit directement depuis le robinet, soit en faisant chauffer de l'eau grâce à une casserole ou une bouilloire. Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude, entre 35 et 65°C c'est suffisant.

La fonte des glaces IMG 20200322 165611-min.jpg




Étape 2 - Disposer les assiettes et les verres

Mettre les assiettes l'une à côté de l'autre sur la table, et mettre un verre au milieu dans chacune des assiettes.

La fonte des glaces IMG 20200322 165708-min.jpg




Étape 3 - Mettre la pâte à modeler sur la règle

Faire deux petits boudins de pâte à modeler, dont la longueur est inférieur à la largeur de la règle.

Placer le 1er boudin sur la partie numérotée de la règle à 4cm du bord, et le second boudin sur le dessous de la règle à 1cm du même bord.

La fonte des glaces IMG 20200322 165815-min.jpg
La fonte des glaces IMG 20200322 165928-min.jpg
La fonte des glaces IMG 20200322 165958-min.jpg
La fonte des glaces IMG 20200322 170009-min.jpg


Étape 4 - Installer la règle en pente

La règle doit être installée comme un toboggan entre le haut du livre et le verre.

La règle est bloquée par le bout de pâte à modeler calé dessous la règle et l'extrémité de celle-ci arrive au bord du verre.

Une fois que la règle est bien installée, mettre un glaçon avant le bout de pâte à modeler supérieur. Le glaçon est bloqué par la pâte à modeler. Attention, le bout de pâte à modeler ne doit pas faire toute la largeur de la règle, afin de permettre l'eau du glaçon de couler le long de le règle.

La fonte des glaces IMG 20200322 170036-min.jpg
La fonte des glaces IMG 20200322 170043-min.jpg



Étape 5 - Mettre 3 glaçons dans l'autre verre

Disposer 3 glaçons dans l'autre verre.

La fonte des glaces IMG 20200322 170120-min.jpg




Étape 6 - Mettre un glaçon sur la règle

Le 4ème glaçon est placé au niveau de la règle en pente, juste avant le bout de pâte à modeler.


Nous avons d'un côté :

verre 1 : remplis de 3 glaçons

verre 2 : une règle en pente arrive au bord du verre, qui pour l'instant est vide.

Si nous avons tous ces éléments alors nous pouvons continuer !

La fonte des glaces IMG 20200322 170141-min.jpg




Étape 7 - Remplir d'eau chaude les verres

Remplir d'eau chaude les deux verres, jusqu'à ras bord.

...Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude. Il vaut mieux prendre de l'eau tiède pour l'expérience, et aussi pour éviter de se brûler !
Il est très important de remplir vraiment jusqu'à ras bord.
La fonte des glaces IMG 20200322 170149-min.jpg
La fonte des glaces IMG 20200322 192511.jpg



Étape 8 - Attendre !

A ton avis, quel verre débordera en premier ? Celui remplit de 3 glaçons ou l'autre ?

Attends que tous les glaçons fondent pour avoir la réponse.




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Les glaçons ont fondus au niveau des deux verres. Dans l'assiettes du deuxième verre (règle) nous retrouvons de l'eau, supposant que le verre a débordé. Alors que le premier verre avec les trois glaçons n'a pas débordé.


Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

  • Ne pas avoir rempli jusqu'à ras bord les deux verres
  • Si l'eau est trop chaude (entre 80 et 100°C) alors les glaçons fondent trop vite et nous ne pourrons pas observer la fonte progressive des trois glaçons disposés dans le verre
  • Si l'on prend des trop petits glaçons. Si jamais vous n'avez pas des gros glaçons, il vaut mieux augmenter les quantités : quatre glaçons dans le premier verre et deux sur la règle.

Explications

Dans le premier verre, au départ, c'est l'ensemble glaçon et eau qui place le niveau à ras bord. Or, en vertu du principe d'Archimède, le niveau de l'eau ne doit pas augmenter lorsque la glace fond.


Dans le deuxième verre, l'eau est à ras bord et le glaçon qui fond sur la règle ajoute de l'eau liquide qui vient s'ajouter à l'eau déjà présente dans le verre, ce qui le fait déborder. Donc même si nous n'avons mis qu'un seul glaçon sur la règle, l'eau rajoutée au fur et à mesure fait déborder le verre.

Plus d'explications

En dehors du rôle de la poussée d'Archimède, la dilatation de l'eau (le fait que l'eau "s'étire") en fonction de la température intervient aussi: plus l'eau est chaude plus elle prend de place. Dans cette expérience, on a utilisé de l'eau chaude pour faire fondre le glaçon plus vite. En fait, après la fonte, l'eau a une température plus faible et donc un volume légèrement plus faible, ce qui contribue encore à ne pas faire déborder l'eau. Mais on aurait pu faire la même expérience avec de l'eau froide et nous aurions obtenu les mêmes résultats : la fonte de la glace déjà contenue dans le verre ne fait pas monter le niveau d'eau, mais celle d'un glaçon situé à l'extérieur ajoute de l'eau et fait monter ce niveau.

Applications : dans la vie de tous les jours

As-tu déjà entendu parler de la montée des eaux ?

Le niveau des océans augmente un peu chaque année, venant grignoter les plages et les littoraux. Certaines personnes relient cette montée des eaux à la fonte de la banquise mais en réalité comme l'expérience le montre la fonte de la glace déjà dans l'eau ne fait pas monter le niveau de l'eau.


La banquise est une étendue de mer gelée, elle se forme lorsque la surface de la mer gèle durant l'hiver polaire. Lorsque le temps se réchauffe, la banquise fond (en partie), mais cette fonte ne produit pas de hausse du niveau de l'eau car, comme dans le premier verre de l'expérience, la banquise est déjà dans l'eau.

Les icebergs sont des morceaux de glaciers (de l'eau douce sous forme de glace qui s'accumule sur les continents lorsqu'il neige) qui se sont détachés sous l'effet du vent ou du réchauffement et sont tombés dans la mer. Au moment où ils tombent ils ajoutent un volume d'eau gelée au niveau de la mer.


C'est la fonte de la calotte glaciaire (glace sur un continent) et des glaciers de montagnes, qui provoque une augmentation du niveau de la mer. Car comme dans le second verre de l'expérience, c'est la fonte de la glace non contenue dans la mer qui rajoute de l'eau à la mer, et qui provoque une montée du niveau de la mer, directement par l'eau liquide issue de la fonte des glaciers, ou par la chute d'icebergs dans la mer.

La montée du niveau des océans observée actuellement est due non seulement à la fonte des glaces accentuée par le réchauffement climatique, mais également à l'élévation de la température de l'eau car ce phénomène provoque une dilatation de l'eau.


Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Manipuler 2 états de l'eau : le solide et le liquide

Introduire la poussée d'Archimède

Comprendre la montée du niveau des océans

Introduire le réchauffement climatique

Pistes pour animer l'expérience

Il est possible de rajouter une histoire à cette expérience, avec des personnages tel que Kader l'ours polaire et Martin le pingouin, tous deux habitant en Arctique et Antarctique. Ils cherchent à comprendre pourquoi l'eau monte chaque année.

Sources et ressources

Lien "C'est pas sorcier - L'eau ça glace" : https://www.youtube.com/watch?v=u7DmuGIAm_o


Lien Futura-sciences sur la montée des eaux : https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/mer-niveau-mer-oceans-monte-945/

Dernière modification 29/09/2020 par user:Maud M..

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