École élémentaire de Guentrange - Thionville
CE2/CM1 - 22 élèves

Comment faire voler une montgolfière ?

Sujet et problématique :

Air chaud plus léger que l’air froid ?

Démarche d’investigation :

• L’air : une matière
• L’air produit du mouvement
• La densité de l’air est fonction de sa température

Hypothèses formulées :

Comment s’aperçoit-on de la présence de l’air ? Quelles expériences peut-on mettre en place pour mettre en évidence l’air ? L’air lourd ou léger ?

Investigation(s) retenue(s) :

• protocole expérimental

Fabrication d’un gabarit de fuseau, découpe des fuseaux, assemblage des fuseaux, vérification de l’étanchéité, essais vol.

• observation(s)

Vol des samares d’érable, avion en papier, ballon de baudruche, effet de l’air chauffé sur un ballon de baudruche, etc. (C.F. vidéo)

• recherche documentaire, visite sur le terrain, recours à un scientifique...

Ma Maman et moi-même.

• modélisation

Maquette d’une montgolfière (proportion ¼).

Résultats :

La montgolfière finira par s’élever.

Conclusions :

Constatation que l’air chaud est plus léger que l’air froid.

Communication, valorisation des connaissances acquises :

Explication de phénomènes physiques par l’expérimentation.

Pour l’enseignant :

Différentes expériences échelonnées, permettent de graduer la difficulté de compréhension des phénomènes observés, et pour finalement pouvoir mettre en corrélation la densité de l’air, avec les phénomènes météorologiques (vents, tornades, etc.).

Fabrication en classe d’une montgolfière de 2 mètres (sachant que toute la classe ne peut manipuler en même temps), assemblage des fuseaux, avec une colle adéquate, utiliser un matériau léger mais résistant.

Anecdotes :

Lors du premier essai, température idéale, mais excessivement de vents (C.F. vidéo). Nous avons fait un autre essai plus concluant, un mois plus tard, en diminuant également le trou de la soupape et la montgolfière a pu s’élever. Et passer sous le panneau républicain (C.F. vidéo), qui symbolise notre travail en commun.

La manipulation, l’expérimentation permettent d’étayer la théorie, les hypothèses.

Rédaction d’articles dans le Journal de Classe, utilisation d’un appareil photo, d’une caméra, d’un enregistreur sonore, montage vidéo.