Expérience avec des céréales qui flottent puis coulent…

Aujourd’hui, on te propose une nouvelle expérience rigolote, avec quelques céréales et un verre de boisson gazeuse* (limonade) qui va illustrer le principe du sous-marin qui se déplace sous l’eau (voir un précédent article).

*NB : on parle de boisson gazeuse, mais en fait il s’agit bien d’un liquide chargé de CO2 dissous. Celui-ci a tendance à s’échapper du liquide lorsqu’il n’est plus sous pression ou que la température augmente (ou encore lorsque tu secoues la bouteille).

Voici en quoi elle consiste.

Tu choisis des céréales sans chocolat (type flocons de blé ou d’orge mais plutôt agglomérés, comme un petit rocher (nous ne citerons pas de marque). Tu remplis un verre de limonade et tu y jettes quelques céréales (que tu auras coupé en petits morceaux de 5 ou 6 mm).

Tu dois normalement constater plusieurs étapes.

1- Tout d’abord, les céréales flottent à la surface.

2- Après quelques instants, ils se mettent à couler au fond du verre.

3- Puis remontent, redescendent et ainsi de suite, pendant un bon moment …

Bien mystérieux tout cela, non ?

Les explications

Etape 1 : le grain de céréale flotte. Ceci est une histoire de densité.
Moins dense que la limonade, surtout parce qu’il est rempli d’air, le morceau de céréale va flotter à la surface. Nous avions vu cela lors d’une précédente expérience.

Etape 2 : les céréales coulent au fond du verre.
Ils s’imbibent de liquide ce qui finit par chasser l’air qu’ils contenaient. Leur densité augmente : ils ne flottent plus. C’est exactement ce qui se passe lorsque le sous-marin remplit ses ballasts pour s’enfoncer.

Etape 3 : les céréales remontent assez rapidement à la surface.
Pourquoi ? Lorsqu’ils étaient au fond, ils se sont recouverts de minuscules bulles. Tel un sous-marin dont les ballasts se vident d’eau et se remplissent d’air : sa densité globale devient plus faible que celle du liquide et flotte.

L’autre question que tu pourrais te poser est la suivante : pourquoi les bulles vont-elles prendre naissance sur le grain de céréale ?
En effet, le CO2 de la limonade qui a tendance à s’échapper (on dit qu’il y a dégazage), cherche un point d’accroche : la naissance d’une bulle ne peut pas avoir lieu n’importe comment, ni n’importe où.  Nous en avions parlé dans l’article sur le soda et le champagne. Le grain de céréale offre de magnifiques petits sites d’accueil où les bulles de gaz peuvent apparaître et grossir.

Etape 4 :

Une fois arrivé à la surface, les bulles de CO2 éclatent et les céréales perdent leurs ballasts remplis d’air. Il redeviennent donc plus denses que le liquide et plongent de nouveau !

Allez, on récapitule, et tu verras qu’on peut réaliser cette expérience avec autre chose que des céréales.

Texte : Pascale BAUGE – Le Monde et Nous : http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/

Dessin : Stéphanie DUBUT – Stef Comics http://stefcomics.blogspot.fr/
Vidéo : Viviane Lalande du blog Scilabus