L'air prend de la place : le mouchoir sec sous l'eau
« Le mouchoir qui ne se mouille pas »
- ÂgeDès 5 ans
- Durée20 min
- AdulteAdulte dans la pièce
- OùSur une table, Près d’un évier
Un mouchoir peut-il rester sec quand on le plonge sous l’eau ? Pour le vérifier, utilise un gobelet transparent et observe comment l’air prend de la place. Cette expérience se fait dès 5 ans, en présence d’un adulte. Prévoyez 5 minutes de préparation et 15 minutes d’expérience, sur une table stable près de l’évier.
La question
Un gobelet vide est-il vraiment vide ?
Ton idée
Que va-t-il se passer, à ton avis ? Choisis une idée avant de commencer.
Le matériel
- 1 Gobelet transparent en plastique
- 1 Mouchoir en papier ou feuille d’essuie-tout
- 1, assez profond pour immerger le gobelet verticalement, avec un niveau d’eau laissant une marge suffisante pour éviter tout débordement Saladier profond rempli d’eau à température ambiante
L’expérience
- 1
Installe le saladier sur une table stable et dégagée, près de l’évier. Pose un torchon à côté pour essuyer les gouttes.
- 2
Froisse le mouchoir et coince-le au fond du gobelet. Il doit rester tout au fond et ne pas dépasser vers l’ouverture.
Froisse-le en une boule assez large pour qu’elle tienne contre les parois, sans remplir tout le gobelet.
- 3
Retourne le gobelet au-dessus de la table, ouverture vers le bas. Vérifie que le mouchoir reste en place.
S’il tombe, replace-le et ajuste sa forme avant de continuer.
- 4
Descends doucement le gobelet dans l’eau, ouverture vers le bas et bien horizontale. Garde le gobelet droit jusqu’à ce qu’il soit entièrement sous l’eau, sans le poser sur le fond du saladier.
- 5
Maintiens le gobelet immobile quelques instants. Regarde à travers sa paroi pour repérer jusqu’où l’eau entre à l’intérieur.
- 6
Remonte le gobelet bien droit, toujours ouverture vers le bas. Une fois hors de l’eau, essuie ses parois et son bord avec le torchon, puis retourne-le et touche le mouchoir avec un doigt sec.
Observe
Le gobelet est sous l’eau, mais son intérieur ne se remplit pas entièrement. L’eau peut monter un peu près de son ouverture, tandis qu’une poche d’air reste visible au-dessus. Si le gobelet est resté droit et le mouchoir bien coincé au fond, le papier ressort sec. Si tu vois des bulles s’échapper pendant la descente, le gobelet a probablement été incliné : le résultat peut alors être différent.
À noter dans ton carnet
- L’état du mouchoir à la sortie : sec, humide à un endroit ou entièrement mouillé.
- La position de la limite entre l’eau et l’air dans le gobelet.
- La présence ou l’absence de bulles pendant la descente.
- La position du gobelet : bien droit ou incliné à un moment.
Comprendre
Le gobelet n’est pas vide : il contient de l’air. Quand tu le descends bien droit, cet air reste piégé et empêche l’eau de monter jusqu’au mouchoir.
On dit souvent qu’un gobelet est « vide » lorsqu’il ne contient ni boisson ni objet. Pourtant, il contient de l’air, même si cet air est invisible. L’air est une matière : il occupe un espace. Dans cette expérience, cet espace se trouve entre le mouchoir et l’ouverture du gobelet.
Quand tu retournes le gobelet dans l’eau, l’air reste piégé dans sa partie supérieure. Pour remplir cet espace, l’eau devrait prendre la place de l’air. Or l’air ne disparaît pas simplement au contact de l’eau. Tant qu’il reste dans le gobelet, l’eau ne peut pas occuper toute cette place.
L’eau peut tout de même entrer un peu. Elle appuie sur l’air et le comprime : cela signifie qu’elle le fait tenir dans un espace plus petit. Plus on descend le gobelet, plus l’eau comprime l’air. Dans le saladier, il est donc normal qu’un peu d’eau entre ; cela ne contredit pas le résultat attendu.
Si tu inclines le gobelet, une partie de l’air peut trouver un passage vers la surface. Tu la vois alors sortir sous forme de bulles. L’eau prend progressivement la place laissée libre et peut atteindre le papier. On retrouve cette alternance dans une bouteille d’eau que l’on vide : de l’eau sort tandis que de l’air entre, parfois avec des « glouglous ».
Ce n’est donc pas le papier froissé qui possède une protection spéciale contre l’eau. Un mouchoir absorbe l’eau lorsqu’elle le touche. Pour comprendre le résultat, il faut suivre ce qui se passe dans le gobelet : où est l’air, peut-il sortir et jusqu’où l’eau peut-elle monter ?
- Air
- Mélange de gaz invisible qui nous entoure et occupe de la place.
- Matière
- Ce qui constitue les objets, les liquides et les gaz, même lorsqu’on ne le voit pas.
- Comprimer
- Faire tenir une même quantité d’air dans un espace plus petit.
- Bulle
- Petite poche de gaz entourée de liquide ; ici, une poche d’air dans l’eau.
Nouveau défi : Que se passe-t-il si le gobelet penche ?
Après avoir vérifié que le mouchoir est sec, replace-le dans le même gobelet et refais la descente verticale dans la même eau. Incline ensuite doucement le gobelet sous l’eau, en gardant les mains dans le saladier. Observe les bulles et le niveau d’eau à l’intérieur, puis ressors le gobelet et compare l’état du papier avec le premier essai.
Autres idées à tester
- Avant le défi avec le gobelet incliné, refais l’essai vertical en t’arrêtant moins profondément, avec l’ouverture juste sous la surface. Compare la place occupée par l’air avec celle observée lorsque le gobelet était entièrement immergé.
Ranger et jeter
À la fin, l’adulte vide le saladier dans l’évier, puis le saladier et le gobelet sont rincés, séchés et rangés. Essuie la table et les éventuelles gouttes au sol. Ne laisse pas d’eau en attente après l’activité.
L’eau peut aller dans l’évier. Le mouchoir ou l’essuie-tout utilisé va à la poubelle des déchets ménagers, pas dans l’évier. Range les récipients pour les réutiliser.
Pour les enseignants et les animateurs
- Classes
- CP-CE2, cycle 2 ; accessible dès 5 ans avec un accompagnement adapté.
- Notion
- L’air est une matière : il occupe un espace, même lorsqu’il est invisible. Observer que l’eau ne remplit pas entièrement un gobelet retourné contenant de l’air.
- Compétences
- Formuler une prévision et la confronter à une observation.
- Réaliser une manipulation simple en respectant un protocole.
- Décrire une observation à l’oral et par un dessin.
- Comparer deux essais en faisant varier un seul élément.
- En classe
- Pour 25 élèves, prévoyez cinq groupes de cinq, avec un gobelet, un mouchoir et un saladier par groupe. Comptez 5 minutes de préparation et 15 minutes de manipulation ; les élèves alternent les rôles de manipulateur et d’observateur, sous votre surveillance. Faites réaliser l’essai vertical avant toute inclinaison et gardez les saladiers sur des tables stables. Lors de la mise en commun, comparez les dessins de la limite entre l’eau et l’air, puis faites vider tous les saladiers.
- À la fin, l’élève sait…
- L’élève doit pouvoir expliquer qu’un gobelet apparemment vide contient de l’air, que cet air occupe une place et qu’il peut sortir sous forme de bulles lorsque le gobelet est incliné.
Questions fréquentes
Pourquoi le mouchoir de mon enfant est-il ressorti mouillé ?
Vérifiez d’abord que le papier était bien coincé au fond et ne descendait pas près de l’ouverture. Une inclinaison du gobelet peut aussi avoir laissé sortir de l’air et entrer de l’eau. Enfin, des gouttes présentes sur le bord peuvent mouiller le papier au moment de le retirer. Vous pouvez recommencer avec le même papier une fois sec, en soignant ces trois points.
Faut-il empêcher toute entrée d’eau dans le gobelet ?
Non, une petite entrée d’eau est normale. L’air piégé peut être comprimé et occuper un peu moins de place. Le résultat attendu est que l’eau n’atteigne pas le mouchoir, pas que l’intérieur du gobelet reste entièrement dépourvu d’eau.
Cette expérience convient-elle vraiment à un enfant de 5 ans ?
Oui, si le matériel est à sa portée et si vous restez à côté pendant toute la manipulation. Vous pouvez commencer par lui faire observer le gobelet et prévoir ce qui arrivera au papier. À cet âge, l’idée essentielle est simple : l’air invisible prend de la place. La compression de l’air peut rester une observation à explorer plus tard.
Vérifiée avant publication
Cette expérience a été relue le 15 octobre 2026 par notre contrôle de sécurité et notre contrôle scientifique : 55 phrases relues une à une, dont 19 appuyées par une citation des sources ci-dessous ; aucune erreur restante.
