Pression et tympans

Conception : Marie-Hélène Fournier

Il s'agit de démontrer aux élèves les effets de la pression sur le tympan et le rôle joué par la trompe d'Eustache dans le rétablissement de l'équilibre des pressions.

Objectifs principaux :

  Comprendre les effets de la pression sur le tympan et l'action de la trompe d'Eustache dans le maintien de l'équilibre des pressions.
  Fabriquer un modèle simplificateur de la réalité.

Démarche :

Les élèves placés en équipe de deux devront faire le montage suivant. Ils auront besoin, comme matériel, d'une paire de ciseaux, d'un contenant de plastique vide (yogourt, beurre d'arachide ou autre), d'une pellicule de plastique (sac à sandwich, par exemple), d'un élastique, de ruban adhésif ou de pâte à modeler, d'une pompe à bicyclette (facultatif).

Comment réaliser le montage ? C'est très simple, il s'agit d'abord de percer un petit trou au fond du contenant à l'aide des ciseaux et d'y fixer l'embout de la pompe à bicyclette (facultatif, on pourra aussi souffler avec la bouche si on ne dispose pas d'une telle pompe). On perce ensuite un second trou d'environ deux centimètres de diamètre sur la paroi. Finalement, on referme l'ouverture du contenant avec la pellicule de plastique retenue par un élastique.

Légende : 1 Pompe à bicyclette 2 Trou du fond du contenant 3 Trou sur la paroi du contenant (trompe d'Eustache) 4 Élastique 5 Pellicule de plastique (tympan)

Quoi faire ensuite ? La membrane de plastique représente le tympan. Nous allons à présent vérifier l'effet de variations de pression sur cette structure. D'abord, en laissant l'orifice du côté du contenant (représentant la trompe d'Eustache) ouvert, on actionne la pompe à bicyclette (ou on souffle dans le trou sous le contenant) et on note les effets sur le tympan. Ensuite, on répète l'opération, mais en fermant la trompe d'Eustache à l'aide de ruban adhésif ou de pâte à modeler et on note encore une fois les effets sur le tympan. Finalement, on ouvre la trompe d'Eustache et on note s'il y a des changements sur le tympan.

Amener les élèves à comprendre l'équilibre des pressions en leur posant des questions pendant qu'ils font l'activité. On peut ensuite revenir en plénière pour discuter des observations que chacun a faites et des conclusions à tirer. Il serait intéressant de terminer par une discussion, une lecture ou une recherche sur la plongée sous-marine et les dangers qu'elle comporte pour les oreilles.

NOTE : Cette activité peut aussi se faire en démonstration.