La fusée ballon sur une ficelle : une expérience de poussée pour les enfants de 6 à 12 ans

On lâche, et le ballon siffle et file le long de la ficelle jusqu'à l'autre bout de la pièce. Presque tous les enfants crient la même chose : « Encore ! »

La fusée ballon est une petite expérience sur la poussée, faite avec des choses que vous avez déjà à la maison et prête en dix minutes. Mieux encore, elle devient une chaîne de questions : un ballon plus gros va-t-il plus loin, et avec une ficelle en pente ? Et pourquoi le ballon avance-t-il ?

Ce qu'il vous faut

• Une ficelle de 3 à 5 mètres : de la laine, de la corde de jardin ou du fil de pêche conviennent.
• Une paille droite.
• Quelques ballons, longs ou ronds.
• Du ruban adhésif et une pince à linge ou un trombone.
• Deux chaises, ou deux poignées de porte, ou deux pieds de table.

Quelques précautions pour rester serein :

• Pour les plus petits, un adulte gonfle le ballon, ou vous utilisez une pompe à ballon à main.
• Si un ballon éclate, ramassez tous les morceaux ensemble et rangez-les tout de suite.
• Tendez la ficelle à un endroit où personne ne passe, pour que personne ne s'y prenne les pieds.

Installer la piste et lancer

1. Enfilez la ficelle dans la paille.
2. Attachez chaque bout de la ficelle au dossier d'une chaise, puis écartez les chaises jusqu'à ce que la ficelle soit bien tendue.
3. Gonflez le ballon mais ne faites pas de nœud. Fermez le col avec une pince à linge, ou demandez à quelqu'un de le pincer avec les doigts.
4. Collez le ballon à la paille avec deux bandes de ruban, le col dirigé vers la chaise de départ.
5. Faites glisser le ballon jusqu'à la chaise de départ, faites le compte à rebours ensemble et lâchez.

Le ballon file vers l'autre chaise. Marquez l'endroit où il s'arrête avec un chausson ou un bout de ruban sur le sol, juste sous la ficelle.

Pourquoi le ballon avance-t-il ?

Le caoutchouc étiré du ballon agit comme un élastique et comprime l'air à l'intérieur. Quand le col s'ouvre, l'air comprimé s'échappe par l'arrière. Le ballon pousse l'air vers l'arrière, et l'air pousse le ballon vers l'avant : cette poussée s'appelle la poussée.

Votre enfant peut le sentir lui-même. Debout sur un skateboard, ou en chaussettes sur un sol lisse, il pousse contre un mur : il pousse le mur dans un sens, et son corps glisse dans l'autre.

La ficelle et la paille gardent le ballon en ligne droite. Essayez de lâcher un ballon sans ficelle : il part en zigzag dans toute la pièce, parce que rien ne le maintient sur sa trajectoire. Le frottement de la paille sur la ficelle ralentit aussi un peu le ballon ; c'est ce qu'on appelle le frottement.

Inutile de tout expliquer au début. Demandez d'abord : « Qu'est-ce qui, à ton avis, fait avancer le ballon ? » et écoutez. Une idée pas tout à fait juste est un excellent point de départ pour tester.

Ne changer qu'une chose à la fois

Quand les lancers se passent bien, transformez le jeu en expérience. Ne changez qu'une seule chose et gardez tout le reste identique. Si vous gonflez le ballon davantage et que vous rendez la ficelle plus pentue en même temps, personne ne peut savoir ce qui a fait la différence.

Ce qui change	Question à poser avant
Ballon gros ou petit (en comptant les souffles)	Plus d'air fait-il aller le ballon plus loin ?
Ficelle à l'horizontale ou en montée	Ira-t-il plus loin ou moins loin en montée ?
Paille longue ou courte	Que se passe-t-il si la paille frotte davantage sur la ficelle ?
Ficelle lisse ou laine duveteuse	Que fait une ficelle rugueuse au ballon ?

Pour que « gros » et « petit » restent toujours pareils, comptez les souffles : par exemple, cinq souffles pour un petit ballon et dix pour un gros. Compter ainsi est aussi une façon de mesurer.

Mesurer en pas. Votre enfant marche de la chaise de départ jusqu'à l'endroit où le ballon s'est arrêté, le talon contre la pointe de l'autre pied, et compte. Que ce soit toujours la même personne qui mesure, car chacun a des pieds de taille différente. Lancez chaque version trois fois, car il n'y a pas deux lancers exactement identiques. Le tableau d'une famille pourrait ressembler à ceci :

Version	Essai 1	Essai 2	Essai 3
Petit ballon, ficelle à l'horizontale	7 pas	8 pas	7 pas
Gros ballon, ficelle à l'horizontale	12 pas	11 pas	13 pas
Gros ballon, ficelle en montée	8 pas	9 pas	8 pas

Vos résultats à la maison peuvent être différents, et c'est justement ce qui rend l'expérience amusante.

Expliquer les résultats ensemble

Les nombres ne sont que la moitié de l'expérience. L'autre moitié, c'est le « pourquoi ».

• Prévoir et donner une raison. Avant chaque version, votre enfant pose un chausson là où il pense que le ballon va s'arrêter et dit pourquoi.
• Comparer avec la prévision. Le ballon s'est-il arrêté avant ou après le chausson ? Comment devinera-t-il autrement la prochaine fois ?
• Expliquer avec ses mots. « Le gros ballon a plus d'air, donc il pousse plus longtemps. » « En montée, le ballon doit aussi se soulever lui-même. »
• Chercher ce qui n'était pas équitable. Y a-t-il eu un souci pendant un essai : le ballon s'est tordu, la ficelle s'est détendue, on a lâché trop tôt ? Si oui, refaites l'essai.

Âge indicatif	À essayer
6–7 ans	Compter les pas ; dire « plus loin » ou « moins loin » ; prévoir avec un chausson
8–9 ans	Remplir un tableau de trois essais ; compter les souffles pour garder la même taille de ballon ; trouver l'essai le plus long
10–12 ans	Mesurer avec un mètre ruban ; calculer la moyenne de trois essais ; inventer sa propre question et concevoir un nouveau test

Ces âges ne sont que des repères ; chaque enfant est différent.

Dans Dologi, l'énigme « Débloque les engrenages » du thème Logique repose sur une règle simple : deux engrenages qui se touchent tournent en sens contraires. Votre enfant s'en sert pour trouver quel engrenage bloque tout l'ensemble, ce qui est aussi une façon de réfléchir à la manière dont une chose en pousse une autre.

En résumé

• Une ficelle, une paille et un ballon suffisent pour une expérience de poussée à la maison.
• Le ballon pousse l'air vers l'arrière, et l'air pousse le ballon vers l'avant ; la ficelle et la paille le gardent droit.
• Ne changez qu'une chose à la fois, mesurez en pas et lancez chaque version trois fois.
• Prévoyez d'abord, comparez avec le résultat et laissez votre enfant expliquer pourquoi.

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