Lait entier ou écrémé ?
Prenez deux assiettes. Laquelle tourbillonne le plus longtemps ? Essayez aussi la crème ou une boisson végétale.
Lait magique : l'expérience des couleurs qui dansent
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Origine: Lait magique : l'expérience des couleurs qui dansent
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Expérience de cuisine
Une goutte de savon, et le lait éclate de couleurs
Déposez du colorant alimentaire sur du lait, puis touchez-le avec un peu de liquide vaisselle : les couleurs fuient le savon et tourbillonnent. C'est le lait magique. Le savon affaiblit la tension superficielle du lait et s'accroche à ses graisses, et le lait en mouvement emporte la couleur.
- Dès 4 ans
- 10 minutes
- Presque rien à nettoyer
En bref
Âge
4 à 10 ans (les petits adorent ce tourbillon de couleurs, les grands peuvent mener une vraie comparaison)
Durée
10 minutes
Salissant ?
Peu : une assiette de lait
Adulte
À côté, pour les plus jeunes
Matériel
Lait, colorant alimentaire, liquide vaisselle, cotons-tiges, une assiette (quelques centimes, tout vient de la cuisine)
À l'écran / pour de vrai
Les deux
Le lait magique dans Dessin Extrême
Dans Dessin Extrême (Extreme Drawing), tout se trouve dans l'onglet Expériences, et tout y est gratuit.
Touchez Verser du lait et glissez le doigt pour verser une flaque blanche sur le papier.
Choisissez Colorants (rouge, bleu, vert ou jaune) et faites tomber quelques gouttes dans le lait. Elles restent là, en petites taches séparées, exactement comme dans une vraie assiette.
Choisissez Liquide vaisselle et touchez le lait. Dans la première seconde, les couleurs s'écartent d'un coup du savon, puis filent vers l'extérieur en longues traînées comme des queues de comète ; là où deux clairières se rencontrent, la couleur se rassemble en lignes en forme de Y. Le mouvement ralentit doucement, sur 20 à 45 secondes environ.
Chaque goutte de savon posée sur un endroit propre du lait ouvre sa propre clairière ; une goutte sur un endroit déjà savonneux ne fait presque rien. Ça marche aussi sur de l'aquarelle mouillée : le savon laisse un trou pâle entouré d'un anneau de couleur. Dans le jeu, le lait reste un vrai aliment : laissez-le, touchez Attendre 3 jours, et la moisissure pousse dessus. Et les fourmis arrivent.
Matériel
Une assiette creuse ou un plat peu profond (blanc, c'est plus joli)
Du lait entier, de quoi couvrir le fond sur environ 1 cm
Du colorant alimentaire, deux à quatre couleurs
Du liquide vaisselle dans un petit gobelet
Des cotons-tiges
Un vieux torchon sous l'assiette
On trouve aussi cette expérience sous le nom de lait arc-en-ciel. C'est la même.
Versez le lait
Couvrez le fond de l'assiette et attendez un instant que la surface soit bien immobile.
Ajoutez les couleurs
Déposez des gouttes de colorant près du centre, proches mais sans qu'elles se touchent. Remarquez qu'elles ne bougent pas.
Testez d'abord un coton-tige propre
Touchez le lait avec un coton-tige sec, sans rien dessus. Il ne se passe presque rien. C'est votre témoin : il montre que c'est bien le savon qui agit.
Faites deviner
Demandez : que vont faire les couleurs quand le savon touchera le lait ? Se mélanger, couler, ou s'enfuir ?
Touchez avec le savon, sans bouger
Trempez un nouveau coton-tige dans le liquide vaisselle et posez sa pointe au milieu du lait pendant une dizaine de secondes. Les couleurs filent vers l'extérieur.
Recommencez ailleurs
Touchez d'autres endroits, ou remettez un peu de savon quand ça ralentit. Chaque nouvelle touche donne un tourbillon plus petit.
Pour les enfants
Le dessus du lait, c'est comme une peau élastique. Là où le savon touche, la peau devient toute molle, alors le reste de la peau tire de l'autre côté et emmène les couleurs en balade.
Pourquoi les couleurs tourbillonnent
Pour les grands. Le lait est surtout de l'eau, avec de minuscules gouttelettes de matière grasse et des protéines dispersées dedans. Sa surface se comporte comme une peau tendue (la tension superficielle). Le liquide vaisselle est un tensioactif : là où il touche, il fait baisser la tension superficielle, si bien que la surface plus tendue autour tire le lait loin du savon (l'effet Marangoni) et entraîne la couleur qui flotte. Les molécules de savon ont un bout qui aime l'eau et un bout qui aime le gras : elles s'accrochent aussi aux gouttelettes de graisse, et le lait continue de bouger jusqu'à ce que le savon soit réparti partout. C'est pour ça que le tourbillon ralentit puis s'arrête, qu'une nouvelle touche de savon le relance, et que le lait entier, plus gras, tourbillonne en général plus longtemps que le lait écrémé. Aucune nouvelle substance n'apparaît : c'est un changement physique, pas une réaction chimique.
Pour les enseignants
Le lait magique en classe
La tension superficielle n'est pas au programme de l'école primaire : utilisez plutôt le lait magique comme accroche pour la démarche d'investigation. Un témoin (le coton-tige sans savon), une seule variable à la fois (lait entier ou écrémé) et une observation attentive : cela s'inscrit dans « Questionner le monde » au cycle 2 et « Sciences et technologie » au cycle 3 (pratiquer des démarches scientifiques). Au tableau numérique, le jeu montre le tourbillon de couleurs sans une goutte de lait ; ensuite, chaque groupe teste sa propre question dans une assiette.
Les questions sur le lait magique
Pourquoi l'expérience du lait magique fonctionne-t-elle ?
Là où il touche, le savon fait baisser la tension superficielle du lait : la surface s'écarte du savon et emporte le colorant. Le savon s'accroche aussi à la matière grasse du lait, ce qui entretient le mouvement jusqu'à ce qu'il soit bien réparti.
Le lait magique marche-t-il avec de l'eau ?
Un peu seulement. Sur l'eau, la couleur s'étale et coule, et le savon la pousse brièvement vers l'extérieur, mais on n'obtient pas les longues traînées qui tourbillonnent : l'eau n'a pas de matière grasse sur laquelle le savon continue d'agir.
Quel lait choisir pour le lait magique ?
Le lait entier donne en général le tourbillon le plus fort et le plus long. Le lait écrémé bouge aussi, mais se calme plus vite, ce qui fait une jolie comparaison.
Pourquoi les couleurs finissent-elles par s'arrêter ?
Quand le savon s'est réparti uniformément sur le lait, il n'y a plus de différence de tension à la surface. Remettez une touche de savon à un nouvel endroit, et ça repart.
Le lait arc-en-ciel, c'est la même chose ?
Oui. Lait magique, lait arc-en-ciel, lait qui danse : c'est toujours la même assiette de lait, de colorant et de liquide vaisselle.
À essayer ensuite
Chou rouge, indicateur de pH
Un jus violet qui devient rose avec du vinaigre et vert avec du bicarbonate.
Dentifrice d'éléphant
Une montagne de mousse tiède qui jaillit d'une bouteille : la version maison, faite par un adulte.
Peinture au sel
Du sel sur la colle, une goutte de couleur, et la couleur file le long des traits.