Château de sable

Comment réussir un château de sable ?

Lilith Correia, Célia Julien, Mathilde Douarre, Loane Besogne G1I

Lors d'une colonie de vacances au bord de la mer, des enfants âgés de 7 à 11 ans ont réalisé un concours du plus beau château de sable.

Durant la réalisation de cette activité chaque enfant avait sa propre technique de construction.

Les différentes techniques

1. Mettre du sable sec dans un seau

2. Mettre du sable avec une grande quantité d'eau dans un seau

3.Mettre du sable et une quantité correcte d'eau dans un seau

Préparation de l'expérience

Matériel: seau, pelle, gros sel, eau, sable

Fabrication de l'eau salée:

1. Faire un château de sable avec du sable sec

Les enfants ont pu observer que le château ne tenait pas, il s'effondre dès qu'il est démoulé.

Nous rajoutons l'eau salée préparée en amont dans le sable sec et nous mélangeons

Suite de la préparation de l'expérience

2. Faire un château de sable avec une trop grande quantité d'eau

Avec une trop grande quantité d'eau ajoutée au sable, le château s'effondre car il devient presque liquide.

3.Faire un château de sable avec une quantité d'eau correcte

Le château une fois démoulé garde la forme du seau et tient debout.

En voyant que tous les châteaux ne tenaient pas de la même façon les enfants se sont questionnés :

Pourquoi à-t-on besoin d'eau pour faire un château de sable ?

Quelques informations

L’eau doit être sous forme liquide.

Si on n'ajoute pas d’eau au sable, il se comporte comme un liquide car les grains glissent entre eux.

Il faut 1 à 2% d’eau par rapport à la quantité de sable.

L'eau est indispensable à la vie sur terre, elle représente 70% de sa surface. La molècule d'eau est composée d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène.

Les vagues en se projetant sur les rochers, les dégradent, ils se décomposent alors en sable, on appelle cela l’érosion.

Quel est le rôle de l'eau ?

L’eau permet de solidifier le sable car le sable sec ne supporte que son poids. Par contre une trop forte concentration en eau déstabilise le poids du sable. Il devient trop lourd, ce qui engendre comme des glissements de terrain, le château s'écroule.

L’eau va permettre de lier les grains de sable en formant des attaches entre eux (comme des petits ponts). Mais cela est possible seulement si l'air est présent on appelle cela la tension superficielle.

Deux forces se créent en présence d'eau et de sable

1• La force Van Der Waals : qui est une force d’attraction microscopique où l’eau va chercher le contact avec le sable et non avec l’air. Ce qui donne l’effet de colle.

2• La force capillaire : le sable aspire l’eau et va donc se coller. Comme lorsqu’on marche sur le sable sec avec les pieds mouillés.

Le sable a une réaction au contact de l'eau, ce qui permet aux grains de se relier entre eux et d'être plus facilement modulables. L'eau de mer va permettre au château de sable de mieux résister qu'avec de l'eau douce. Quand l'eau de mer s'évapore, le sel prend sa place et assure les liens entre les grains de sable. De plus, l'action de taper sur le seau permet de tasser le sable afin qu'il devienne plus compact.

Conclusion

Est-ce que des matériaux extérieurs pourraient consolider le château de sable ? Si on remplace le sable par des cailloux, cela fonctionnera-t-il toujours ?Peut-on faire un château de sable avec d'autres liquides que l'eau ?

Nouvelles questions que peuvent se poser les enfants:

Molécule: https://kasuku.statslive.info/show-campaign-archived/eyJpdiI6InlSOHBaRUk3WEZtbTlET3liQVg2c2g5OUx3NGdnZlF6MW01Y0tMMlBjbG89IiwidmFsdWUiOiI0MmFlQUgzaDNEYnFwb2hPTnB3YXNqRHJVWEhRVlRWdmhaQ1ZJVWZpMUhFPSIsIm1hYyI6IjMxNzc4MmMxMjlkYmM0NWFkNTlkNzNiMTQ1MTZiN2ZkMGQxMzg5YzZlZWQ2NzQzYzYzN2MyMzkxNGQ3MjkxNWEifQ==Erosion: https://www.pinterest.fr/pin/111323422027021872/sources:https://www.lefigaro.fr/sciences/2006/08/23/01008-20060823ARTFIG90059-pourquoi_peut_on_faire_des_chateaux_de_sable_.php https://www.maxisciences.com/sable/mode-d-emploi-du-chateau-de-sable-parfait_art26033.html https://www.1jour1actu.com/monde/connais-tu-les-secrets-du-chateau-de-sable-ideal

Bibliographie