L'aimant traverse-t-il les matières ? Le trombone qui vole
« Le trombone en lévitation »
- ÂgeDès 6 ans
- Durée25 min
- AdulteAdulte à côté
- OùSur une table
Un trombone retenu par une ficelle peut-il rester suspendu sans toucher l’aimant ? Dès 6 ans, tu peux tester l’effet de plusieurs obstacles entre l’aimant et le trombone, avec un adulte à côté, tout du long. Prévoyez 5 minutes de préparation et 20 minutes d’expérience sur une table dégagée.
La question
Un aimant peut-il agir à travers un obstacle ?
Ton idée
Que va-t-il se passer, à ton avis ? Choisis une idée avant de commencer.
Le matériel
- 1 Un gros aimant scolaire en barreau ou en fer à cheval, en un seul morceau, non fissuré, mesurant au moins 6 cm de long et 4 cm de large et ne tenant pas dans un bouchon de bouteille.
- 1 Trombone en acier attiré par l’aimant
- 30 cm Ficelle
- 2 bandes Ruban adhésif
- 1 Feuille de papier
- 1 morceau Carton
- 1 Assiette en plastique
- 1 Feuille d’aluminium
- 1 Main, à interposer à plat
L’expérience
- 1
Pose le matériel sur la table dégagée. Avec l’adulte, compte le gros aimant et le trombone, puis approche doucement l’aimant du trombone pour vérifier qu’il l’attire.
- 2
Attache une extrémité des 30 cm de ficelle au trombone, sans le déplier. Fixe l’autre extrémité sur la table avec les deux bandes de ruban adhésif.
Appuie bien sur le ruban : la ficelle doit rester fixée quand tu tires doucement dessus.
- 3
Approche l’aimant du trombone jusqu’à ce qu’ils se touchent. Soulève lentement l’aimant au-dessus du point de fixation, jusqu’à tendre la ficelle.
- 4
Éloigne encore très doucement l’aimant, juste assez pour ouvrir un petit espace entre lui et le trombone. Maintiens ta main immobile dès que le trombone reste suspendu sans toucher l’aimant.
Si le trombone retombe, rapproche l’aimant et recommence avec un espace plus petit. Certains aimants permettent seulement un écart très fin. - 5
Pendant que tu maintiens l’aimant, l’adulte glisse la feuille de papier dans le petit espace, sans pousser le trombone. Observe si le trombone reste suspendu, puis l’adulte retire la feuille.
- 6
Teste de la même façon le carton, l’assiette en plastique puis la feuille d’aluminium. Entre deux essais, remets le trombone en suspension sans obstacle.
Si un obstacle est trop épais pour entrer, ne force pas : passe au test suivant, qui se fait avec le trombone posé.
- 7
Repose le trombone sur la table en gardant sa ficelle attachée. Place successivement chaque matière au-dessus de lui, puis approche l’aimant par-dessus ; teste aussi avec la main de l’adulte posée à plat entre l’aimant et le trombone, sans appuyer.
Pour chaque matière, regarde si le trombone bouge ou se soulève. Un résultat peut être différent de celui obtenu en suspension.
- 8
Retire tous les obstacles et remets le trombone en suspension. Éloigne lentement l’aimant jusqu’à ce que le trombone retombe sur la table, puis compte et range les objets avec l’adulte.
Observe
Avec un écart assez petit, le trombone peut rester suspendu sous l’aimant, retenu par sa ficelle tendue. Une feuille de papier ou d’aluminium peut passer entre les deux sans le faire tomber. Pour le carton et le plastique, le résultat dépend notamment de leur épaisseur et de la puissance de l’aimant. La main peut éloigner suffisamment l’aimant pour que le mouvement du trombone devienne faible ou invisible. Sans aucun obstacle, le trombone retombe aussi quand l’aimant s’éloigne suffisamment.
À noter dans ton carnet
- Les matières qui laissent le trombone suspendu et celles qui le font retomber.
- Pour chaque matière testée avec le trombone posé : aucun mouvement visible, déplacement ou soulèvement.
- La différence entre une feuille fine et un obstacle plus épais.
- Ce qui arrive quand l’aimant s’éloigne sans obstacle.
Comprendre
L’aimant attire le trombone même à travers le papier, le carton, le plastique ou l’aluminium. Mais plus l’aimant est loin, moins il tire fort : le trombone finit par retomber.
Un aimant peut agir sans toucher le trombone. Autour de lui existe un champ magnétique : c’est ce qui permet cette action à distance. Le trombone de cette expérience contient de l’acier attiré par l’aimant. Tous les objets métalliques ne réagissent pas ainsi : être en métal ne suffit pas pour être fortement attiré.
Le papier, le carton, le plastique et l’aluminium ne bloquent pas sensiblement l’action de cet aimant immobile. Une main ne forme pas non plus un écran contre son champ magnétique. Pourtant, un essai peut sembler échouer : l’obstacle impose parfois un écart trop grand entre l’aimant et le trombone. Dans ce cas, ce n’est pas la preuve que la matière arrête le champ.
Pour comparer les matières correctement, il faudrait conserver exactement la même distance entre l’aimant et le trombone. Ici, les obstacles n’ont pas tous la même épaisseur. Il faut donc distinguer la matière interposée de la distance ajoutée. Le dernier essai, sans obstacle, montre que l’éloignement suffit à faire retomber le trombone.
Le trombone suspendu ne flotte pas librement. L’aimant l’attire vers le haut, tandis que son poids le tire vers le bas et que la ficelle tendue le retient. Lorsque ces actions se compensent, il reste immobile : c’est un équilibre. Si l’attraction devient trop faible, cet équilibre disparaît et le trombone descend.
Tu connais peut-être les gros aimants qui maintiennent un dessin sur une surface en acier. L’aimant agit à travers la feuille : il n’a pas besoin de toucher directement l’acier. Notre montage utilise la même propriété, mais rend aussi visible l’importance de la distance grâce au trombone qui retombe.
- Champ magnétique
- Ce qui décrit l’action magnétique autour d’un aimant, même sans contact.
- Attraction magnétique
- Action par laquelle l’aimant attire notamment le trombone en acier.
- Équilibre
- Situation dans laquelle les actions sur le trombone se compensent et lui permettent de rester immobile.
Nouveau défi : La même feuille, mais une épaisseur différente
Avec le trombone posé, teste la feuille de papier à plat, puis cette même feuille pliée en deux et enfin en quatre. Pose chaque fois le papier sur le trombone et approche l’aimant par-dessus de la même façon. Le trombone bouge-t-il encore ? Attention : si rien ne change, cela signifie seulement que ces épaisseurs restent assez faibles pour ton aimant.
Autres idées à tester
- Avec le trombone posé et sans obstacle, approche successivement différentes faces du gros aimant. Repère celle qui permet de faire bouger le trombone le plus facilement, sans modifier la ficelle.
Ranger et jeter
Décollez doucement le ruban adhésif de la table. Comptez le trombone et l’aimant, puis rangez-les avec la ficelle dans un endroit inaccessible aux tout-petits. Conservez les obstacles propres pour les réutiliser.
Rien ne va dans l’évier. Jetez le ruban adhésif usagé avec les ordures ménagères ; triez le papier, le carton et l’aluminium devenus inutilisables selon les consignes locales. Gardez l’assiette pour une prochaine activité.
Pour les enseignants et les animateurs
- Classes
- Cycle 2 : CP-CE2 ; cycle 3 : CM1-6e.
- Notion
- Action magnétique à distance, passage à travers différentes matières et influence de la distance sur l’attraction.
- Compétences
- Formuler une hypothèse et la confronter à des observations.
- Réaliser des essais comparatifs en repérant ce qui change.
- Distinguer un résultat observé de son interprétation.
- Présenter des résultats avec un dessin et un tableau.
- En classe
- Pour 25 élèves, prévoyez cinq groupes de cinq et un ensemble complet de matériel par groupe, mais faites manipuler un seul groupe à la fois avec vous à côté. Les autres élèves préparent leurs prédictions ou leur tableau, sans matériel magnétique à disposition. Comptez environ 25 minutes par groupe ; répartissez les passages sur plusieurs créneaux si nécessaire. Lors de la mise en commun, comparez surtout les conditions des essais : un carton plus épais ne permet pas, à lui seul, de conclure que sa matière bloque l’attraction.
- À la fin, l’élève sait…
- L’élève doit pouvoir dire que l’aimant agit sans contact à travers les matières testées, que son action diminue avec la distance et qu’un trombone qui tombe ne prouve pas à lui seul que l’obstacle bloque le champ magnétique.
Questions fréquentes
Pourquoi le trombone de mon enfant ne reste-t-il pas suspendu ?
Vérifiez d’abord que votre aimant attire bien ce trombone lorsqu’ils sont proches. La suspension demande ensuite un réglage très fin : la ficelle doit être tendue et l’écart avec l’aimant très petit. Une main qui bouge légèrement peut suffire à faire tomber le trombone. Si la suspension reste difficile, réalisez les essais avec le trombone posé : ils permettent aussi d’observer l’action à travers les matières.
Si le trombone ne bouge pas à travers ma main, cela contredit-il l’expérience ?
Non : votre main augmente aussi la distance entre l’aimant et le trombone. Avec certains gros aimants scolaires, cette distance suffit à rendre le mouvement invisible. Vous pouvez comparer avec un essai sans obstacle, en gardant approximativement le même écart. Présentez ce résultat comme une limite de ce montage, et non comme la preuve que la main bloque le champ.
Vérifiée avant publication
Cette expérience a été relue le 15 octobre 2026 par notre contrôle de sécurité et notre contrôle scientifique : 51 phrases relues une à une, dont 4 appuyées par une citation des sources ci-dessous ; aucune erreur restante.
