L'orange

1^ère solution

Il faut une certaine quantité d'eau pour que l'orange flotte. S'il n'y a pas assez d'eau, elle coule.

2^ème solution

On coupe l'orange en 2 moitiés.
On place des cailloux ou des masses marquées entre les 2 moitiés.
On entoure avec du ruban adhésif pour reconstituer l'orange.
On la met dans l'eau.

Elle  ne coule pas quand on ajoute 2 grammes(masses marquées).		Elle coule quand on ajoute 4 grammes(masses marquées).

PROBLEME

L'orange de 200 g flottait. Cette orange de 124 g flotte. Elle coule si on lui ajoute 4g. elle pèse alors 128g. Pourquoi une orange de 200 g flotte alors qu'une orange qui pèse maintenant 128 g coule ?

Nous avons posé la question au Palais de la Découverte.

Original Message ----- From: Haingue P.
To: Ecole Ainay le Chateau
Sent: Friday, December 17, 2004 3:43 PM
Subject: RE: question de physique

Bonjour,

La peau de l'orange peut contenir de l'air, je n'ai pas les moyens de le vérifier, mais ce qui est sûr, c'est qu'elle contient de l'eau et quand elle sèche, elle a moins d'eau.
Si un corps flotte, c'est que sa densité (Masse / Volume) est inférieure à 1 (celle de l'eau). Tout corps de 124 g qui aurait un volume supérieur à 124 ml flotte (M / V < 1).
Supposons que l'orange qui pèse 124 g est un volume de 126 ml, elle flotte (124 / 126 < 1).
En ajoutant 4 g, son volume passe à peu près à 127 ml, mais sa masse est maintenant de 124+4=128g, donc avec une densité de 128/127 supérieure à 1 : elle coule.
Joyeux Noël à tous les enfants et leurs grands-parents...

Philippe HAINGUE
mailto:philippe.haingue@palais-decouverte.fr

-----Message d'origine-----
De : Ecole Ainay le Chateau [mailto:ainay.ecole@wanadoo.fr]
Envoyé : ven. 17 décembre 2004 14:58
À : physique@palais-decouverte.fr
Objet : question de physique

Bonjour,

Classe de CE1-CE2, nous recherchons comment faire couler une orange, et nous nous posons les questions suivantes:
- Est-ce que la peau de l'orange contient de l'air?
- Quand elle sèche, est-ce qu'elle contient moins d'air?
- une orange de 200 g flotte. Une orange de 124 g flotte. Si on lui ajoute 4 g (masses marquées), elle coule. Pourquoi?

Nous vous remercions de votre réponse.

Joyeux Noël.
La classe de CE2-CE1

Nous n'avons rien compris !

Il faudra chercher dans des livres. Ce sera peut-être plus facile.
La maîtresse nous a trouvé un livre sur l'eau : Mêli-Mêlo.

Nous comprenons mieux. Selon Archimède, savant grec du IIIème siècle avant J-C, un objet plongé dans l’eau flotte si son poids est plus petit que le poids du volume d’eau qu’il occupe.

Nous avons expérimenté.

On remplit un récipient avec de l'eau, on note le niveau. On place l'orange dedans, on note le nouveau niveau. On enlève l'orange. on remet de l'eau jusqu'au niveau le plus haut. On récupère l'eau qui se trouve entre les 2 niveaux. On la verse dans un verre. On met l'orange dans un autre verre. On pose sur chaque plateau de la balance.

Le poids de l'orange est plus petit que le poids du volume d'eau qu'elle occupait, c'est pourquoi elle flotte.

3^ème solution

On enlève la peau de l'orange.
On place l'intérieur de l'orange et la peau dans l'eau.

L'intérieur de l'orange coule mais la peau flotte.

4^ème solution

On coupe l'orange en très petits morceaux.
On les place dans l'eau.
Les morceaux qui n'ont pas de peau coulent,
les morceaux qui ont de la peau flottent
.

5^ème solution

6^ème solution

On coupe l'orange en deux moitiés.
On les met dans l'eau.

7^ème solution

On laisse une orange sécher 3 semaines dans la classe à une température de 26°C.
La peau est très dure et beaucoup moins épaisse.

8^ème solution

On fait un trou dans l'orange pour y placer un aimant.  On met un autre aimant sous le bac.

CONCLUSIONS

La peau de l'orange flotte. L'intérieur de l'orange coule.
On peut en déduire que c'est la peau de l'orange qui fait flotter l'orange entière.

Quand on plonge une orange dans l'eau, des petites bulles de gaz sortent par la peau de l'orange. La peau de l'orange contient donc un gaz.
Nous ne savons pas si ce gaz est de l'air. Nous avons posé la question à un scientifique. Il n'a pas pu nous répondre.
D'après le principe d'Archimède:
L'eau exerce une pression sur l'orange, cette pression fait flotter l'orange.
Un corps flotte si son volume est plus léger que le même volume d'eau.
Un corps coule si son volume est plus lourd que le même volume d'eau.
Quand on alourdit l'orange, on augmente un petit peu son volume et beaucoup son poids, donc elle coule.