⏱️DURÉE20 min
🎯DIFFICULTÉTrès facile
👶ÂGEDès 5 ans
🧹PROPRETÉPropre
🏠LIEULes deux
✅TAUX DE RÉUSSITE98%
Un ballon gonflé, une paille, un fil tendu — et voilà votre fusée prête à décoller ! Cette expérience simple démontre le principe de propulsion utilisé par les vraies fusées spatiales.
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Activité à faire toute l'année, en famille ou en classe !
🧪 Matériel nécessaire
- 🎈 Ballon de baudruche long 1 · supermarché
- 🧵 Fil de pêche ou ficelle fine 3-5 mètres · maison/bricolage
- 🥤 Paille 1 · déjà dans la cuisine
- 📎 Scotch ou ruban adhésif 2 morceaux · maison
📋 Étapes de l’expérience
1
Installer le fil-guide
Tendez le fil d'un bout à l'autre de la pièce en l'attachant à deux chaises ou portes. Il doit être bien tendu et horizontal (ou légèrement incliné).
💡 Plus le fil est long, plus votre fusée peut aller loin. 3-5 mètres c'est idéal.
2
Préparer la fusée
Enfilez la paille sur le fil. Scotchez la paille sur le côté du ballon dégonflé (2 morceaux de scotch en haut et en bas).
💡 Assurez-vous que le scotch tient bien — c'est lui qui relie votre ballon au rail.
3
Lancer la fusée
Gonflez le ballon sans le nouer — pincez l'extrémité. Positionnez-vous au bout du fil. Lâchez ! La fusée file à toute vitesse.
💡 Pour mesurer la vitesse, chronométrez le trajet. Testez avec des ballons plus ou moins gonflés.
🤓 Pourquoi ça marche ?
Cette expérience illustre la 3ème loi de Newton : 'Pour toute action, il y a une réaction égale et opposée.' L'air sous pression dans le ballon cherche à s'échapper. En sortant vers l'arrière, il pousse le ballon vers l'avant — c'est le principe de propulsion par réaction. Plus l'air sort vite, plus la force de propulsion est grande. C'est exactement le même principe que les fusées spatiales ! Elles éjectent des gaz à grande vitesse vers le bas, ce qui les propulse vers le haut. Les moteurs à réaction des avions fonctionnent de la même manière. En variant le volume d'air dans le ballon, vous pouvez aussi explorer l'énergie cinétique et la relation force-masse-accélération (2ème loi de Newton).
Concepts scientifiques
3ème loi de Newtonaction-réactionpropulsionénergie cinétique
📚 Au programme scolaire : CE2 – Terminale
🔭 La science en détail
Les physiciens décrivent la propulsion avec la quantité de mouvement, le produit de la masse par la vitesse. Quand le ballon éjecte de l'air vers l'arrière, cette quantité de mouvement emportée par l'air doit être exactement compensée : le ballon acquiert la même quantité de mouvement vers l'avant. La poussée obtenue vaut le débit de masse éjectée multiplié par sa vitesse d'éjection (F = q × v). Votre ballon éjecte quelques grammes d'air par seconde à une dizaine de mètres par seconde : la poussée se compte en centièmes de newton, ce qui suffit pour propulser un ensemble ballon-paille très léger.
Une vraie fusée joue sur les deux facteurs. Le premier étage de la Saturn V brûlait environ 13 tonnes d'ergols par seconde et éjectait les gaz à près de 2 500 m/s, produisant 34 millions de newtons de poussée. La tuyère en forme de cloche sert justement à accélérer les gaz au maximum : à débit égal, doubler la vitesse d'éjection double la poussée. C'est aussi pourquoi une fusée fonctionne dans le vide spatial : elle ne s'appuie pas sur l'air, elle s'appuie sur la masse qu'elle éjecte.
Pour les ados et les parents curieux 🤓
⚠️ Sécurité
⚠️
Attention aux yeux des spectateurs lors du lâcher
⚠️
Vérifiez que le fil est tendu et fixé solidement
🛠️ Ça n’a pas marché ? Les ratés les plus fréquents
🚀 Pour aller plus loin
✨ Mesurez la distance parcourue selon le volume d'air : quel est l'optimum ?
✨ Ajoutez une charge (petit poids) sur le ballon : comment cela change-t-il la vitesse ?
✨ Faites une course de fusées en parallèle avec plusieurs fils et ballons
📜 La petite histoire
En janvier 1920, le New York Times se moqua de Robert Goddard : selon le journal, une fusée ne pouvait pas fonctionner dans le vide, faute d'air sur lequel « s'appuyer » — un contresens sur la troisième loi de Newton. Goddard lança pourtant la première fusée à ergols liquides de l'histoire le 16 mars 1926, à Auburn dans le Massachusetts : 2,5 secondes de vol et 12 mètres d'altitude. Le journal publia son rectificatif le 17 juillet 1969, pendant le vol d'Apollo 11 vers la Lune. Votre fusée-ballon repose exactement sur le principe que le journal n'avait pas compris.
💡 Bon à savoir : La réussite du vol dépend presque entièrement de la tension du fil : s'il n'est pas parfaitement tendu, la paille risque de coincer et de stopper net votre propulsion.
🔬
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❓ Questions fréquentes
Pourquoi le ballon avance-t-il alors qu'on ne le pousse pas ?
C'est l'air qui fait tout le travail ! En s'échappant avec force par l'arrière, l'air pousse le ballon dans la direction opposée, exactement comme le moteur d'une véritable fusée.
Comment faire pour que la fusée-ballon aille plus vite ?
Plus vous gonflez le ballon, plus la pression de l'air est forte, ce qui augmente la vitesse. Utiliser un fil très lisse, comme du fil de pêche, réduit aussi les frottements qui ralentissent la paille.
Pourquoi ma fusée s'arrête-t-elle avant la fin du fil ?
Cela arrive souvent si le fil n'est pas assez tendu ou si la paille est mal fixée. Vérifiez que le trajet est bien droit et qu'aucun morceau de ruban adhésif ne frotte contre la corde.
Est-ce que la forme du ballon change la distance parcourue ?
Absolument, les ballons longs et fins sont plus aérodynamiques et fendent mieux l'air que les ballons ronds. La forme influence la façon dont l'air résiste au mouvement de la fusée.
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