Séance 6 : Modélisation d’éruptions volcaniques

La séance du jour a consisté à modéliser les éruptions volcaniques pour répondre aux questions qui subsistaient à la fin de la séance précédente.



Deux expériences sont réalisées :

        La première par l’enseignante et l’accompagnateur : la modélisation de la naissance d’un volcan à l’aide de ketchup et de purée.
        La seconde par les élèves : la modélisation des éruptions de lave fluide et de lave visqueuse à l’aide de pâte à pain, de bicarbonate et de vinaigre.

La première expérience nécessitant l’apport de chaleur à l’aide d’une plaque chauffante, l’expérience a été réalisée par l’accompagnateur. Dans une casserole transparente, un lit de ketchup d’une épaisseur de 1 cm environ a été recouvert par une épaisse couche de purée.



L’ensemble a été mis a chauffer doucement sur la plaque. Les élèves ont observé :

        remontée de vapeur avec gonflement de la purée
        éruption de ketchup par un petit cratère puis au fur et à mesure de la montée en température, augmentation du cratère et des projections
        accumulation de lave en couches successives.



Dans un second temps, à la fin de la séance, après avoir laissé la casserole au congélateur, les élèves ont observé que le ketchup s’était accumulé sous le volcan dans une poche... Une coupe du volcan était prévu mais l’ensemble n’était pas assez refroidi et durci.

Cette expérience a donné lieu à la schématisation de l’expérience et du fonctionnement d’un volcan.



La seconde expérience, réalisée par les élèves. L’enseignante avait noté au tableau les étapes de l’expérimentation.

Les élèves devaient appliquer les différentes étapes et noter sur une fiche de groupe le matériel utilisé, leurs observations du phénomène et schématiser l’expérience.



L’expérience de lave fluide a été réalisée avec succès par l’ensemble des 6 groupes, la lave s’est écoulée normalement sous la pression de la réaction bicarbonate et vinaigre.

Mais l’expérience de la lave visqueuse a été plus aléatoire en fonction de la consistance de la pâte à pain.Soit la pâte à pain était trop compacte et les gaz s’échappaient sous forme de geyser sans éjecté de lave ;



Soit la lave était encore trop fluide et s’écoulait doucement ;



Soit la pâte de bonne consistance était projeté par l’accumulation de gaz (un seul groupe sur les 6).

L’ensemble des cas a permis de voir que les conditions nécessaires à l’explosion sont très variables en fonction de la consistance du magma, la présence de gaz, d’eau et de la chaleur.

L’enseignante dans la séance suivante, retravaillera le schéma d’un volcan et son fonctionnement en essayant de répondre aux questions que se posent les élèves.