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5 minutes de lecture · Parents d’enfants de 6 à 8 ans
Un petit papier est fixé au fond d’un gobelet transparent. Le gobelet est retourné puis descendu dans une bassine : le papier sera-t-il mouillé ? Cette question crée une enquête simple sur quelque chose que l’on ne voit presque jamais directement, l’air. Deux essais permettent de comprendre pourquoi l’orientation du gobelet change ce qui se passe.
Installer le matériel sans créer de fausse surprise
Préparez un petit gobelet transparent incassable et sans trou, deux morceaux de papier absorbant, une bassine stable et une serviette. Versez assez d’eau pour couvrir entièrement le petit gobelet retourné, sans remplir la bassine à ras bord. L’adulte reste présent et gère le rangement de l’eau.
Coincez un morceau de papier au fond intérieur du gobelet. Il doit tenir quand vous le retournez, sans remplir tout le récipient. Montrez-le à l’enfant avant l’essai : ce n’est pas un tour caché. Dites « gobelet sans eau » plutôt que « gobelet vide », car il contient déjà de l’air.
- Vérifier que le gobelet n’est ni percé ni fendu.
- Garder le papier au fond, loin de l’ouverture.
- Utiliser un second papier sec pour le deuxième essai.
- Choisir un emplacement qui supporte quelques éclaboussures.
Premier essai : descendre et remonter bien droit
Demandez une prédiction avant de commencer : « Jusqu’où l’eau va-t-elle entrer ? » L’enfant peut dessiner un niveau imaginé dans le gobelet. Abaissez-le ensuite verticalement, ouverture vers le bas, jusqu’à ce qu’il soit couvert d’eau. Gardez un espace avec le fond de la bassine, pour que l’ouverture ne soit pas bouchée par celui-ci.
Regardez à travers la paroi. Une poche d’air reste dans le gobelet et empêche l’eau de prendre toute sa place. Un peu d’eau peut néanmoins monter à l’intérieur, notamment parce que l’air peut être comprimé. Il ne faut donc pas promettre que l’eau n’entre absolument jamais.
- Montrer le papier sec et vérifier qu’il tient.
- Retourner le gobelet au-dessus de la bassine.
- Le descendre doucement, sans l’incliner.
- Observer la limite entre la poche d’air et l’eau.
- Le remonter dans la même orientation.
- Essuyer l’extérieur avant de retourner le gobelet et de toucher le papier.
Deuxième essai : donner une sortie à l’air
Replacez un papier sec dans le gobelet séché. Revenez à la même situation verticale sous l’eau, puis inclinez doucement le gobelet. Des bulles peuvent s’échapper ; de l’eau entre à mesure que l’air trouve une sortie. Selon l’inclinaison et la profondeur, elle atteint ou non immédiatement le papier.
N’agitez pas le gobelet pour obtenir coûte que coûte un papier trempé. Regardez d’abord les bulles et le changement de niveau. L’enfant peut montrer leur trajet avec un doigt au-dessus de la bassine. Les bulles rendent visible un déplacement d’air qui était difficile à repérer dans le premier essai.
| Essai | À observer pendant | À vérifier après |
|---|---|---|
| Gobelet maintenu droit | La limite air-eau et la poche conservée. | L’état du papier, après avoir essuyé l’extérieur. |
| Gobelet incliné | Les bulles qui sortent et l’eau qui entre. | L’état du nouveau papier. |
| Résultat inattendu | Une fuite, une inclinaison ou un papier tombé ? | Une goutte a-t-elle mouillé le papier au retrait ? |
Relier le résultat à une explication limitée
Dans le premier essai, l’air emprisonné occupe une place dans le gobelet. Dans le second, une partie de cet air peut sortir et l’eau prend de la place à l’intérieur. Le papier sert de témoin pratique, mais il ne remplace pas l’observation de la poche d’air et des bulles.
Cette expérience ne dit pas de quels gaz l’air est composé, ne mesure pas sa masse et ne crée pas un vide. Elle ne montre pas non plus que l’air serait une paroi solide : le changement de niveau et les bulles permettent justement d’éviter cette image trompeuse. Restez sur l’idée de place occupée et de déplacement.
Comprendre un papier mouillé dès le premier essai
Un papier mouillé ne signifie pas que l’air n’était pas là. Le gobelet a pu pencher, le papier se décrocher ou une goutte extérieure tomber dessus au retrait. Séchez le matériel et reprenez un seul essai lentement. Si le résultat reste difficile à lire, notez cette limite au lieu d’effacer l’observation.
Pour finir, dessinez les deux positions avec des bulles seulement dans celle où vous les avez vues. Faites dicter une phrase courte qui décrit le changement. Vous pourrez ensuite comparer des objets qui flottent ou coulent, mais il s’agira d’une autre question : la présence d’une poche d’air n’explique pas seule toutes les situations de flottabilité.
Les questions que l’on se pose
Peut-on faire un trou dans le gobelet ?
Ce n’est pas nécessaire pour cette séance. Incliner le récipient fournit déjà une sortie à l’air et permet la comparaison, sans découpe ni outil supplémentaire.
Et si le papier ne se mouille pas en inclinant ?
Regardez si des bulles sont sorties et si le niveau a changé. Le papier peut rester trop haut pour être atteint. Votre observation du déplacement reste valable ; décrivez ce qui s’est réellement produit.
Sources, méthode et limites
Les propositions de séance sont des créations Petit Phare. Les documents suivants éclairent les repères expliqués ; leurs éditeurs n’ont pas relu ni approuvé cette ressource.
- La main à la pâte — Propriétés de l’air : pack de 5 expériences
Document d’octobre 2020 : présence de l’air dans des récipients, volume occupé et compressibilité. Il n’établit pas que le niveau d’eau reste exactement nul dans un gobelet immergé.
Source consultée le 23 septembre 2026 · Fiche de référence - Projet de classe « Air et énergie » — dossier hébergé par La main à la pâte
La première page décrit l’expérience du gobelet retourné et du mouchoir. Ce compte rendu illustre une manipulation ; son hébergement ne constitue pas une validation de notre guide par la fondation.
Source consultée le 23 septembre 2026 · Fiche de référence
Repères documentés : Un gobelet sans eau contient de l’air · L’air peut être comprimé.
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Choisissez une seule proposition. Vous pourrez reprendre, adapter ou vous arrêter selon ce que vous observez aujourd’hui.
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