Dehors « La gravité »

• Date : 20 janvier 2026
• Lieu : Muzoo
• Nombre d’élèves : 19
• Niveau : quatrième Harmos
• Temps : couvert, froid et neige
• Temps de travail : env. une heure
• Numéro de la séance du document de référence :

Objectifs

S’interroger sur la gravité.

Les objets tombent. L’observation a été la première étape du questionnement. Tombent-ils tous de la même manière ? Quelles sont les différences ?

Préliminaire

Ce fut l’occasion de replacer le élèves dans un contexte totalement différent de celui de la sortie du jour. Replacer, car l’extrait lu, du livre de la cabane magique sur la Lune, était déjà connu de tous. Mais si les mouvements en faible pesanteur avaient été bien perçus, l’origine de la différence avec ceux réalisés sur Terre, n’était pas comprise. La lecture donna donc l’occasion de mimer sur Terre des mouvements sur la Lune, ce qui donna une amusante chorégraphie au ralenti, pour questionner les enfants sur la raison de ceux-ci. Les mots attraction et force apparurent alors, sans que leur liaison avec la Lune elle-même ne soit perçue.

Le préliminaire fut très intéressant, car questionner une image mentale acquise précédemment sans plus d’explications, et une étape de la démarche scientifique.

Travaux pratiques

L’expérimentation fut ensuite à l’honneur. Il s’agissait prévoir comment vont tomber des objets et de l’exprimer par écrit. Puis de tester comment ils tombent en réalité et d’en rendre compte. Deux objets avaient déjà été testés en classe : une gomme et une balle. Sur le chemin des tables, à l’intérieur du Muzoo, les élèves avaient pu trouver chacun une plume d’oiseau. Trois autres objets restaient à trouver pour leurs expérimentations.

Résultats

On peut voir ci-dessous quelques exemples de résultats.

Il faut relever que parfois il y a confusion entre ce qui va se passer pendant la chute et ce qui se passe au moment du contact au sol. Mais de manière générale, la différence entre les objets soumis à peu de frottements (gomme, neige, pierre, …) et les plumes ou les feuilles, est bien relevée. Il faut remarquer aussi que certains n’utilisent pas seulement des mots, mais font de petites phrases.

Finalement

Un discussion finale s’est faite ensuite au sujet du pourquoi ces objets tombent différemment. Très rapidement, le poids a été incriminé. Selon eux, la Terre tire plus sur les objets lourds. Relevez que c’est le cas, le poids étant lié à la quantité de matière, c’est à dire la masse (poids = masse · accélération= m·g). Mais la présence de l’air et de son frottement pour expliquer les différences de chute ne fut pas relevant pour eux. Par contre, comme on le verra dans le compte rendu de la prochaine sortie, l’air a une action sur le vol des plumes. On pourrait voir dans la présence et l’absence d’action dans ces deux cas, un embryon de théorie aristotélicienne : il est naturel que les corps tombent, mais il faut les forcer à s’élever. Le fait que la Terre doit forcer (exercer une force sur) les objets à accélérer vers le bas n’est pas compris. Mais, comme pour les élever une force est naturellement nécessaire, l’expression de force existe chez eux avec le sens aristotélicien de l’action.

Et ce sens bloque la compréhension du fait que le poids dépend de la masse de la Terre (via la constante gravitationnelle g). Repris par la suite, cet aspect, c’est-à-dire le fait que les corps tombent plus vite sur la Terre que sur la lune (on s’entend : on une accélération différente) en raison du fait que la Lune est plus petite que la Terre (en d’autres termes : à une masse plus petite) ne passe évidemment pas.

On verra à la prochaine sortie, portant précisément sur la présence d’air, que le changement newtonien de la compréhension de la chute freinée par l’air, a nécessité de voir le film de la chute d’une plume dans le vide lunaire …