À propos de cette expérience
Quelle voiture ira le plus loin en roulant ? Surélève une rampe avec quelques livres, lâche une petite voiture et mesure la distance qu’elle parcourt sur le sol. Une rampe plus inclinée donne plus de vitesse à la voiture, tandis qu’une surface rugueuse comme un tapis ou une serviette la ralentit. Fais courir deux voitures côte à côte, ne change qu’un seul élément à la fois pour que le test soit équitable, et note chaque course dans un tableau de résultats.
Objectifs pédagogiques
- Décris comment la hauteur d’une rampe modifie la distance parcourue par une voiture
- Compare la façon dont les surfaces lisses et rugueuses ralentissent une voiture en mouvement
- Explique que le frottement est une force qui ralentit les choses
- Prépare un test équitable en ne changeant qu’un seul élément à la fois
- Note les résultats dans un tableau et utilise-les pour répondre à une question
Comment l’utiliser
- 1Fais courir les deux voitures avec les réglages de départ. Sur quelle surface la voiture roule-t-elle le plus loin ?
- 2Fais en sorte que les deux surfaces soient identiques. Mets plus de livres pour la voiture A que pour la voiture B. Que se passe-t-il ?
- 3Pose la voiture B sur la serviette avec 1 livre. Pourquoi ne bouge-t-elle pas du tout ? De combien de livres a-t-elle besoin ?
- 4Garde les livres identiques et essaie chaque surface avec la voiture B. Classe les surfaces de la plus lisse à la plus rugueuse.
- 5Regarde ton tableau de résultats. Est-ce un test équitable si tu changes les livres et la surface en même temps ?
Le modèle
Hypothèses
- La rampe mesure 1 m de long et chaque livre a une épaisseur de 5 cm. La même surface recouvre la rampe et le sol.
- Chaque surface freine la voiture d’une part fixe de son poids : 4 % pour le bois et 24 % pour le papier de verre. La résistance de l’air est ignorée.
- Les hauteurs sont représentées trois fois plus grandes qu’en réalité pour que les livres soient faciles à voir. Le sol s’arrête après 6 m.
À essayer en classe
- Q1Pourquoi penses-tu que la voiture roule plus loin sur le bois que sur la moquette ?
- Q2Que se passerait-il si la rampe était très raide ?
- Q3Nomme une chose que tu dois garder identique pour que le test soit équitable.
- Q4Pourquoi les routes ont-elles une surface rugueuse et les toboggans sont-ils lisses ?
- Q5Pourquoi deux vraies voitures sur la même rampe pourraient-elles ne pas s’arrêter exactement au même endroit ?
Foire aux questions
Comment réaliser cette activité dans une vraie salle de classe ?
Utilisez une planche ou un morceau de carton solide, une pile de livres et une petite voiture. Fixez différents matériaux au sol, en bas de la rampe, lâchez la voiture sans la pousser et mesurez la distance avec un mètre ruban. Répétez chaque essai trois fois.
Pourquoi la voiture ne bouge-t-elle pas sur une surface rugueuse lorsqu’il n’y a qu’un seul livre sous la rampe ?
Le frottement dû à la surface rugueuse est plus important que la force exercée par la gravité vers le bas d’une pente aussi douce ; la voiture reste donc immobile. En rendant la rampe plus inclinée, on augmente la force qui entraîne la voiture vers le bas.
Qu’est-ce qu’un test équitable ?
Un test où l’on ne change qu’un seul élément, comme la surface, et où tout le reste reste identique : la même voiture, le même nombre de livres et le même point de départ. On sait alors que c’est le changement qui a causé la différence.