Physique-Chimie Cycle 4
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Thème 1 - Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
L'eau que nous buvons est-elle pure ?
Ch. 2
La matière : états, masse et volume
Ch. 3
Les changements d'état de la matière
Ch. 4
Les mélanges
Ch. 5
La matière à l'échelle microscopique
Ch. 6
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 7
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Les ions dans notre quotidien
Ch. 10
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 11
Introduction à la masse volumique
Ch. 12
La masse volumique
Ch. 13
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 14
De l'Univers aux atomes
Thème 2 - Mouvement et interactions
Ch. 15
Introduction à la vitesse et au mouvement
Ch. 16
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 17
Vitesse et mouvement
Ch. 18
Les interactions
Ch. 19
Les forces
Ch. 20
Le poids
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Ch. 21
Introduire la notion d'énergie
Ch. 22
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 23
La conservation de l'énergie
Ch. 24
Les circuits électriques
Ch. 25
La tension et l'intensité
Ch. 26
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Ch. 27
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 28
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 29
Le son
Ch. 30
La lumière
Ch. 31
Vitesse de propagation des signaux
Ch. 32
Des signaux au-delà de la perception humaine
Chapitre 1

La Physique-Chimie autrement

Histoire des sciences
La théorie des quatre éléments

Doc. 1
La théorie des quatre éléments.

Au Ve siècle av. J.-C., le philosophe grec Empédocle affirme que toute matière est faite de quatre constituants de base : la terre, le feu, l'air et l'eau. Complétée par Aristote, cette théorie guidera toutes les pratiques scientifiques durant vingt-trois siècles. Ce n'est qu'au XVIIIe siècle qu'il sera démontré qu'elle n'est pas conforme au réel.

Doc. 2
Manuscrit de Bythrferth, vers 1100.

Manuscrit de Bythrferth, vers 1100.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Oxford, St. John's College Library/Wikimedia
Questions
Dès l'Antiquité, les savants cherchent à comprendre le monde et tentent d'élaborer une théorie pour expliquer la formation et la disparition des choses.

1. Empédocle et Aristote parlent de quatre éléments. Sauras-tu retrouver leur nom latin sur le manuscrit ?

2. Pourquoi la théorie d'Empédocle et Aristote n'est-elle plus utilisée aujourd'hui ?

Objet d'étude
L'eau douce pour le Vendée Globe

Doc. 1
« Vendée Globe : quelle eau à bord des bateaux ? », www.cieleo.com, 2012.

Embarquer l'eau pour survivre trois mois alourdirait et ralentirait le bateau. Rendre l'eau de mer potable est plus astucieux ! L'eau est poussée à travers un filtre qui n'est perméable qu'à l'eau et pas aux autres éléments indésirables (ex. : le sel).

Doc. 2
Un dessalinisateur d'eau vital sur un bateau

Un dessalinisateur d'eau vital sur un bateau
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Crédits : initiative.fr/Katadyn

L'eau entre par l'embout rouge à gauche, passe dans le filtre cylindrique et ressort par l'embout rouge de droite.
Questions
Le Vendée Globe est une course en solitaire qui dure près de trois mois. Comment les bateaux sont-ils équipés pour permettre aux navigateurs de boire et cuisiner durant tout ce temps ?

1. Pour quelle raison les marins du Vendée Globe n'emportent-ils pas de quoi boire pendant la course ?

2. L'eau qui sort du filtre est « potable » : est-ce de l'eau pure ?

La Physique-Chimie au quotidien
Esprit scientifique

Reconnaitras-tu le gout de l'eau de chez toi ?

Matériel

illustration garcon yeux bandés
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  • Quatre eaux commercialisées différentes dont une eau pétillante.
  • De l'eau du robinet.
  • Cinq verres identiques.
  • Un complice.
  • Un foulard noir.
verre d'eau
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Crédits : gresei/Shutterstock

Le saviez-vous ?

  • En France, 82 eaux minérales différentes sont commercialisées. Il existe des milliers de sources.
  • L'eau du robinet est l'un des produits les plus contrôlés. Comme les eaux de source, elle est puisée dans les nappes phréatiques.
  • La consommation d'eau en bouteille génère de grandes quantités de déchets plastiques chaque année.

Explication scientifique

Les eaux ont des gouts différents car elles ne sont pas constituées que d'eau ! Par exemple, dans l'eau gazeuse, on trouve un autre constituant visible : le dioxyde de carbone. Ce test n'est pas parfait car ton complice sait quelle eau il te donne et peut te donner involontairement des indications. Il faudrait qu'il ignore quelle eau il te donne pour adopter une démarche scientifique plus juste.
Questions

Étapes de la fabrication :

  • Goute les cinq eaux différentes.
  • Remplis au même niveau les cinq verres des cinq eaux.
  • Demande à ton complice de te bander les yeux avec le foulard, puis de te faire gouter aléatoirement les cinq eaux.

Des questions à se poser :

1. Les eaux ont-elles des gouts différents ? Pourquoi ?

2. En as-tu reconnues certaines ?

3. Sans le foulard, comment identifies-tu l'eau gazeuse ?

4 Est-il possible de tricher ou de fausser ce test malgré le foulard ?

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