La force invisible de l'air

 - Ou comment attirer des objets en soufflant dessus

À partir de 7 ans
Durée: 15 minutes

Pendant cette exceptionnelle, la bibliothèque vous propose des activités amusantes, surprenantes et intelligentes à réaliser entre enfants et adultes.

L'air nous entoure partout et tout le temps et pourtant il est presque imperceptible, on ne le voit pas, on ne le sent pas. Comment alors imaginer que l'air a tant de force qu'il peut soulever un avion ? C'est ce que nous allons découvrir en parlant de la pression de l'air.

IL VOUS FAUT

  •  2 feuilles de papier

COMMENT FAIRE ?

  1. Tenir une feuille à la verticale dans chacune de ses mains
  2. Les approcher à environ 5 centimètres l'une de l'autre, bien parallèles
  3. Souffler vers le bas entre les deux feuilles
  4. Observer :
  • les deux feuilles s'écartent
  • les deux feuilles se rapprochent
  • il ne se passe rien.

QUE SE PASSE-T-IL ?

Les deux feuilles se rapprochent !
Ce que l'on voit ici est une manifestation d'une différence de pression de l'air.
Mais qu'est-ce que la pression de l'air ?
L'air est un gaz constitué de milliards de molécules séparées les unes des autres et qui se déplacent constamment dans n'importe quelle direction. Quand ces molécules heurtent quelque chose, elles "poussent" légèrement dessus. L'ensemble des "poussées" de toutes les molécules de l'air est appelé pression.
A tout moment, tous les objets en contact avec l'air subissent sa pression.
C'est le cas de nos deux feuilles. Au début de l'expérience, chaque feuille subit la pression de l'air sur chacune de ses faces. Comme l'air "pousse" aussi fort de chaque côté, les deux feuilles restent bien parallèles (figure 1).
Mais on peut modifier cette pression. Une loi de physique (la loi de Bernouilli) nous dit que si on augmente la vitesse d'un gaz, on diminue sa pression.
En soufflant entre les deux feuilles, on accélère l'air entre les feuilles donc on diminue sa pression. D'un coup, l'air entre les feuilles "pousse" moins fort que l'air à l'extérieur des feuilles : elles se rapprochent (figure 2).

On peut faire une autre version de cette expérience en posant deux canettes vides sur le côté, l'une à côté de l'autre et en soufflant avec une paille entre les deux : les deux canettes roulent pour se rapprocher.

Les différences de pression peuvent créer des forces colossales. Sur un avion, le profil de l'aile est dessiné de façon à ce que l'air s'écoule plus vite au-dessus de l'aile qu'en dessous. Si l'avion se déplace suffisamment vite, la pression de l'air au-dessus de l'aile devient très petite par rapport à la pression sous l'aile. La différence de pression pousse l'aile vers le haut et l'avion s'envole.

EN SAVOIR PLUS

Quelques liens pour aller plus loin

Livre numérique accessible gratuitement

L'autruche qui voulait voler
Aurélien Ducoudray et Bérengère Delaporte, éditions les 400 coups, 2018.
Retrouvez ce livre sur Numilog
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Et quand la bibliothèque ouvrira ses portes

Expériences avec l'air
Delphine Grinberg, collection Croq’sciences, Nathan, 2006
Expériences et jeux pour familiariser l'enfant avec l'air : faire apparaître l'air invisible, faire glisser des pots de yaourt sur un coussin d'air, lancer un ballon-fusée à réaction, faire flotter une boulette dans l'air... Avec de nombreuses expériences à réaliser.
Retrouvez ce livre dans le catalogue de la Bibliothèque