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7 mars 2016

Un sous-marin qui monte

«Et si on mettait un sous-marin dans une bouteille pour mieux comprendre comment il joue à l’ascenseur?»

Lise en train de regarder le sous-marin remonté à la hauteur du goulot de la bouteille
Un sous-marin qui grimpe, grimpe, grimpe...
Lise et le matériel nécessaire réuni sur la table devant elle.
Cette expérience ne requiert que peu de matériel.

Pas besoin de tenue de plongée pour effectuer cette démonstration! Il suffit, comme Lise, de réunir un tout petit peu de matériel. Soit de l’eau, une bouteille en plastique ainsi qu’un rouleau de papier d’aluminium.

Lise tient dans ses doigts la boule.
Bien serrer la boule de papier d'alu.

Maintenant, notre apprentie sous-marinière va construire ce que les scientifiques appellent pompeusement un ludion. Pour cela, elle va simplement former une petite boulette d’aluminium bien serrée.

Lise remplit d’eau la bouteille en plastique. Elle plonge ensuite son mini-submersible dans le liquide, puis rajoute de l’eau jusqu’à ras bord (c’est important!). Comme vous le voyez sur la photo tout en haut, le ludion flotte à la surface de l’eau.

Lise en train d'appuyer sur la bouteille.
Le sous-marin semble comme télécommandé!

Après avoir refermé la bouteille, notre scientifique va s’amuser à faire monter et descendre son sous-marin de poche. Comment? Tout simplement en appuyant fort sur la bouteille, puis en la relâchant…

Le phénomène

Grâce à la fameuse poussée d’Archimède, la boulette d’aluminium flotte à la surface de l’eau. Lorsque Lise presse la bouteille, l’eau comprime l’air qui est emprisonné dans le ludion et une petite quantité d’eau pénètre à l’intérieur de celui-ci.

Résultat: la densité du ludion augmente (il pèse plus lourd tout en gardant le même volume) et il coule! Et quand Lise cesse d’appuyer sur la bouteille, l’air reprend sa place initiale et le ludion remonte… C’est le principe du ballast des sous-marins.

Texte: © Migros Magazine | Alain Portner

Auteur: Alain Portner

Photographe: Mathieu Rod