Modélisation pour comprendre les mécanismes à l’origine de la montée du magma

lave

Auteur : Eric JOURDAN – Professeur de SVT au Lycée Charles Nodier – 39 DOLE

 

 

 

1- Présentation :

Une expérience simple à réaliser pour comprendre les mécanismes à l’origine de la montée du magma au niveau d’un volcan, même si la modélisation est assez éloignée de la réalité (différences de température, de matériaux, d’échelle, de durée, etc…)

 

2- Objectifs pédagogiques :

Illustrations des thèmes : La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

Classe concernée : Cycle 4

 

3- Organisation du TP :

 

Matériel nécessaire :
– 2 tubes en U (diamètre ext. 16 mm)
– 2 bouchons à la dimension du tube en U
– 2 supports de tubes
– 2 coupelles
– Bécher
– Purée
– Ketchup
– Cachets effervescents
– Eau
– Didacam
materiel

 

Protocole :

Pour modéliser une éruption effusive :

montage1 zoom1

– Verser délicatement du ketchup pur d’un côté du tube et de l’autre côté verser de l’eau à l’aide d’un bécher.
– Mettre ensuite le bouchon du coté de l’eau.
– Placer une coupelle sur la table, juste au dessous du tube.
– Pour démarrer l’expérience, enlever le bouchon et mettre 1/4 d’un cachet effervescent, puis remettre le bouchon.

Pour modéliser une éruption explosive :

montage2 zoom2

– Mélanger les flocons de purée avec du ketchup (et éventuellement un peu d’eau) pour avoir un mélange bien consistant.
– A l’aide d’une petite cuillère, mettre le mélange « purée – ketchup » d’un côté du tube , en tassant de temps en temps à l’aide des doigts (ne pas prendre un agitateur en verre qui occasionnerait la formation de bulles d’air).
– De l’autre côté du tube, verser délicatement de l’eau à l’aide d’un bécher.
– Mettre ensuite le bouchon du coté de l’eau.
– Placer une coupelle sur la table, juste au dessous du tube.
– Pour démarrer l’expérience, enlever le bouchon et mettre 1/4 d’un cachet effervescent, puis remettre le bouchon.

Résultats :

Eruption effusive :

result1 

Au contact de l’eau, le cachet effervescent dégage du gaz. Le ketchup s’échappe du tube et ruisselle le long des paroi, telle une éruption volcanique effusive.

 

Eruption explosive :

result2 

Le mélange « purée – ketchup » visqueux est expulsé du tube formant une aiguille ou dôme, telle une éruption volcanique explosive.

 

Activité élèves :

1- A partir de la modélisation, indiquez quel est le moteur d’une éruption volcanique.
2- Comparez les résultats des deux expériences réalisées.
3- A l’aide de vos connaissances et de vos observations, expliquez les deux types d’éruptions volcaniques obtenues au cours de ces modélisations.

 

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