Ça flotte ou ça coule ? Expérience avec des objets de la maison
« Le grand tri de la bassine »
- ÂgeDès 5 ans
- Durée25 min
- AdulteAdulte à côté
- OùSur une table, Au sol, avec de la place
Dans « Le grand tri de la bassine », tu testes des objets de la maison pour voir s’ils flottent ou coulent et comprendre pourquoi leur matière et leur forme comptent. Cette expérience pour la maternelle se fait dès 5 ans, avec un adulte à côté, tout du long : prévoyez 5 minutes de préparation et 20 minutes d’expérience, sur une table stable avec un sol lavable.
La question
Qu’est-ce qui décide si un objet flotte ou coule : sa taille, son poids, sa matière ?
Ton idée
Que va-t-il se passer, à ton avis ? Choisis une idée avant de commencer.
Le matériel
- 1 Bassine remplie à moitié d’eau à température ambiante
- 1 Bouchon en liège
- 1 Cuillère en métal
- 1 Balle de ping-pong
- 1 portion de la taille d’une noix Pâte à modeler
- 1 Pomme entière
- 1, de la taille d’une noix Caillou
- 1 Crayon
- 1 carré d’environ 20 cm de côté Feuille d’aluminium
- 1 Torchon
L’expérience
- 1
Installe la bassine au centre de la table stable, avec l’adulte à côté de toi. Pose le torchon à portée de main et rassemble les huit objets à tester.
Garde assez de place autour de la bassine pour poser les objets sans les faire tomber.
- 2
Pose doucement le bouchon en liège à la surface de l’eau, puis retire ta main. Observe où il reste, puis sors-le et pose-le sur le torchon.
- 3
Teste de la même façon la cuillère, la balle, la pomme, le caillou et le crayon, un objet après l’autre. Retire chaque objet avant de déposer le suivant.
Dépose chaque objet sans élan et attends que l’eau soit presque immobile.
- 4
Roule la portion de pâte à modeler en boule. Pose-la doucement dans l’eau, observe sa position, puis récupère-la.
- 5
Relève les quatre bords de la feuille d’aluminium pour former une petite barquette à fond large, sans trou. Pose-la à la surface, ouverture vers le haut, et observe-la sans appuyer dessus.
- 6
Retire la barquette et laisse l’eau s’écouler dans la bassine. Froisse la même feuille en une boule aussi compacte que possible, puis pose-la doucement dans l’eau.
- 7
Enfonce doucement la boule d’aluminium juste sous la surface, puis lâche-la dans l’eau sans lui donner d’élan. Observe si elle remonte, reste entre deux eaux ou descend au fond.
Une boule froissée peut garder de l’air entre ses plis : son résultat n’est donc pas toujours le même.
- 8
Sors tous les objets et rassemble-les sur le torchon. Compte les huit objets avec l’adulte et essuie aussitôt les gouttes autour de la bassine.
Observe
Le bouchon en liège et la balle restent normalement à la surface ; la cuillère et un caillou ordinaire descendent au fond. La pomme et un crayon en bois flottent généralement, même si une partie reste sous l’eau. La pâte à modeler peut couler ou flotter selon sa composition : ton observation décide du résultat à noter. La barquette d’aluminium flotte si elle reste intacte et ne se remplit pas d’eau. La boule faite avec cette même feuille peut couler ou rester à la surface selon sa compacité et l’air retenu dans ses plis.
À noter dans ton carnet
- Pour chacun des huit objets : reste à la surface, descend au fond ou reste entre deux eaux.
- Pour les objets flottants : quelle partie dépasse de l’eau ?
- Pour l’aluminium : résultat en barquette, en boule déposée, puis en boule relâchée sous la surface.
- Un résultat qui ne correspond pas à ta prédiction.
Comprendre
L’eau pousse les objets vers le haut. Un objet flotte quand cette poussée suffit à équilibrer son poids : sa matière et sa forme comptent toutes les deux.
Le poids est la force qui attire un objet vers le bas. Quand tu mets cet objet dans l’eau, l’eau exerce aussi une force vers le haut : c’est la poussée d’Archimède. Pour un objet qui flotte tranquillement sans toucher le fond, ces deux forces s’équilibrent. Il ne monte plus et ne descend plus.
Cette poussée dépend de la quantité d’eau que l’objet déplace, c’est-à-dire de l’eau dont il prend la place. Plus la partie plongée dans l’eau occupe de place, plus la poussée est grande. Un objet peut donc s’enfoncer un peu, déplacer davantage d’eau, puis trouver une position où l’eau le soutient suffisamment.
La matière compte aussi. À taille égale, une cuillère en métal contient beaucoup plus de matière qu’un morceau de liège : elle est bien plus lourde. La masse volumique exprime cette différence : c’est la masse pour un même volume, autrement dit pour une même place occupée. Le liège a une masse volumique plus faible que celle de l’eau ; le métal de la cuillère a une masse volumique plus élevée.
La forme compte aussi. L’aluminium est plus dense que l’eau, mais une barquette large peut prendre la place d’assez d’eau pour être soutenue avant que l’eau n’entre par-dessus ses bords. Sa forme permet de garder un grand espace rempli d’air. C’est aussi le principe d’un bateau à coque métallique : on considère la coque avec son espace intérieur, pas seulement le métal.
La boule d’aluminium n’est pas un bloc de métal plein : elle peut emprisonner de l’air. Si elle flotte encore, cela ne contredit donc pas l’explication. La taille ou le poids, pris séparément, ne permettent pas de prévoir tous les résultats : une pomme peut être plus lourde qu’un caillou et pourtant flotter alors que le caillou coule.
- Flotter
- Rester soutenu par l’eau sans reposer sur le fond.
- Poids
- Force qui attire un objet vers le bas.
- Poussée d’Archimède
- Force exercée vers le haut par l’eau sur un objet plongé dedans.
- Volume
- Place occupée par un objet ou une quantité de matière.
- Masse volumique
- Masse d’une matière pour un volume donné ; une matière plus dense a une masse volumique plus élevée.
Nouveau défi : La pomme et le caillou : un duo surprenant
Reprends seulement la pomme et le caillou déjà utilisés. En les tenant chacun dans une main au-dessus de la table, estime lequel est le plus lourd, puis prédis lequel flottera. Teste-les séparément dans la bassine : ton résultat permet-il de dire que les objets les plus lourds coulent toujours ?
Autres idées à tester
- Avec le même crayon, compare deux départs : posé à plat, puis présenté verticalement avec une extrémité dans l’eau avant de le lâcher doucement. Observe sa position finale, sans le pousser.
- Avec la même balle, compare une dépose à la surface et un lâcher juste sous la surface. Garde les doigts ouverts pour la laisser remonter librement.
Ranger et jeter
L’adulte vide la bassine dès la fin. Essuie la table et le sol, sèche les objets, puis range le matériel hors de portée des tout-petits. Lave-toi les mains après le rangement.
L’eau seule peut aller à l’évier, après retrait de tous les objets et morceaux de matière. La pâte à modeler et l’aluminium ne vont pas dans l’évier : conserve-les pour une autre manipulation s’ils sont en bon état, sinon utilise la poubelle adaptée aux consignes locales. Dépose la pomme au compost si votre collecte l’accepte, sinon avec les déchets alimentaires.
Pour les enseignants et les animateurs
- Classes
- Cycle 1 : dès 5 ans, notamment grande section ; cycle 2 : CP-CE2.
- Notion
- Explorer les objets et la matière ; distinguer une prédiction d’un résultat observé ; comprendre que la flottaison dépend de la matière et de la forme.
- Compétences
- Formuler une prédiction et la confronter à une observation.
- Réaliser des essais successifs en suivant un protocole simple.
- Classer des objets selon un critère observable.
- Décrire un résultat et commencer à justifier une conclusion.
- En classe
- Pour 25 élèves, organisez cinq groupes de cinq, chacun avec la liste complète de matériel, mais activez une seule bassine à la fois si vous êtes le seul adulte. Restez à côté du groupe qui manipule ; les autres préparent leurs prédictions ou dessinent leurs résultats, sans bassine accessible. Comptez 5 minutes de préparation et environ 20 minutes de manipulation par groupe, à répartir en ateliers successifs. Lors de la mise en commun, confrontez surtout les contre-exemples à l’idée « gros ou lourd signifie couler ».
- À la fin, l’élève sait…
- L’élève doit pouvoir décrire un résultat observé, citer un objet flottant et un objet coulant, et expliquer que le poids seul ne suffit pas à prévoir. Au cycle 2, il peut ajouter que l’eau pousse vers le haut et que la forme de la barquette aide à déplacer assez d’eau.
Questions fréquentes
La pâte à modeler flotte : avons-nous raté l’expérience ?
Non, les pâtes à modeler n’ont pas toutes la même composition. Certaines sont assez légères pour flotter, d’autres coulent. Notez ce que vous observez sans chercher à obtenir un résultat imposé. La comparaison entre la cuillère, le liège et la barquette permet déjà de discuter de la matière et de la forme.
Pourquoi la boule d’aluminium ne coule-t-elle pas toujours ?
Le froissage laisse souvent de petits espaces remplis d’air. La boule occupe alors davantage de place qu’un bloc d’aluminium plein de même masse. Le passage juste sous la surface aide à distinguer une boule simplement soutenue en surface d’une boule qui remonte réellement. Ce geste ne retire toutefois pas forcément tout l’air emprisonné.
Faut-il expliquer toute la physique à un enfant de 5 ans ?
Vous pouvez vous limiter à l’explication courte et aux observations. Demandez surtout à votre enfant de comparer sa prédiction avec le résultat. Le nom « poussée d’Archimède » est utile plus tard, mais il n’est pas nécessaire pour réussir l’activité. Votre enfant découvre surtout qu’un essai peut l’amener à corriger une idée.
Vérifiée avant publication
Cette expérience a été relue le 15 octobre 2026 par notre contrôle de sécurité et notre contrôle scientifique : 59 phrases relues une à une, dont 6 appuyées par une citation des sources ci-dessous ; aucune erreur restante.
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