Par une journée de grand froid, vous déposez sur le sol deux récipients identiques contenant le même volume d'eau, l'un à 50 °C et l'autre à 95 °C. Dans quel récipient l'eau gèlera le plus rapidement ?

Evidemment, dans celui qui contient l'eau initialement à 50 °C.
Tout dépend de la température extérieure.
L'expérience montre que celui qui contient l'eau à 95 °C gèle en premier !
L'expérience ne permet pas de conclure.

Pourquoi les nuages ne tombent-ils pas ?

Parce que la vapeur d'eau constituant les nuages est plus légère que l'air.
Parce que les nuages sont constitués de petites bulles d'eau remplies de vapeur d'eau.
Les nuages tombent, mais très lentement.
Les nuages ne sont qu'un reflet immatériel.

Pourquoi la Terre possède une atmosphère alors que la Lune n'en possède pas ?

C'est un hasard.
Dès la constitution de la Terre et de la Lune, c'était ainsi.
Tout ce qui est reçu de l'espace reste piégé.
La pesanteur sur la Lune est trop faible pour retenir les molécules de gaz.

La conjecture de Syracuse.
Partons d'un nombre entier et appliquons ensuite deux règles :
-    règle 1 : si le nombre est impair, on le multiplie par 3 et on ajoute 1.
-    règle 2 : si le nombre est pair, on le divise par 2.

Exemple : avec le nombre entier initial 5, on passe à 16 avec la règle 1, puis à 8 avec la règle 2, puis à 4, puis à 2, puis à 1. Et là, on s'arrête car 1 conduit à 4, puis 2, puis à nouveau 1…

On arrive finalement à 1 avec 5, mais c'est un cas particulier.
On arrive toujours finalement à 1 avec n'importe quel entier de départ et on peut le démontrer par récurrence.
On arrive toujours finalement à 1 mais on ne sait pas encore le démontrer.
On peut trouver des contre-exemples.

Pourquoi les lacs gèlent-ils par le haut ?

A cause des sels minéraux présents dans le sol.
A cause des propriétés de variation de densité de l'eau.
A cause des liaisons hydrogènes plus fragiles en surface où l'eau se mélange avec l'air.
A cause des courants sous-marin.

En avion, si l'on compare les durées de vol aller et retour, on s'aperçoit qu'il est plus long de voler de l'Est vers l'Ouest plutôt que de l'Ouest vers l'Est. Pourquoi ?

La cause est la rotation de la Terre dans le sens Ouest-Est pendant la durée du vol.
Les durées sont en réalité identiques.
C'est le temps qui ne s'écoule pas de façon uniforme.
Les vents contraires en sont la cause.

Quelle est la principale raison expliquant que la température est plus faible en altitude qu'au niveau de la mer ?

La Terre reçoit le rayonnement solaire et réchauffe les couches d'air les plus proches du sol. Elle agit comme un gigantesque radiateur.
L'air s'élève en se dilatant.
Plus on se rapproche de l'espace, plus on se rapproche du vide, donc d'une température faible.
Les molécules d'air ralentissent au cours de leur mouvement ascendant, ce qui correspond à une diminution de température.

Un enfant assis dans un bateau flottant dans une piscine jette une pierre dans l'eau. Comment est modifié le niveau d'eau dans la piscine ?

Le niveau d'eau s'élève.
Le niveau d'eau baisse.
Le niveau d'eau n'est pas modifié.
Le résultat dépend de la façon de jeter la pierre.

Pourquoi les confitures en pots peuvent se conserver longtemps ?

La concentration élevée en sucre peut l'expliquer.
La mise en pots lorsque la confiture est encore très chaude tue les bactéries.
En remplissant les pots à ras bord, on supprime toute atmosphère et donc toute bactérie dans le pot.
La température fraîche de la cave empêche la prolifération des bactéries.

Un bouton doit pouvoir être enfilé dans une boutonnière quelle que soit son orientation. Pour avoir cette propriété de diamètre constant quelle que soit l'orientation, le bouton doit-il  forcément avoir un contour circulaire (disque) ?

Non, il existe d'autres formes donnant un diamètre toujours constant.
Oui, évidemment
Des pièces de monnaie britanniques à 7 côtés en arcs de cercles vérifient cette propriété.
Si l'on mesure le diamètre d'un cylindre avec un pied à coulisse et que l'on obtient toujours la même valeur, c'est qu'il est circulaire.

Qu'est-ce qui provoque le claquement d'un fouet dans l'air ?

Son extrémité franchit le mur du son.
Le choc mécanique entre deux parties de cordes.
La vibration de l'air déplacé.
En réalité les fouets ne font pas de bruit, ce n'est que dans les films !

Pourquoi a-t-on une sensation de froid lorsque l'on touche un objet en métal à 15 °C que l'on n'a pas lorsque l'on touche un morceau de bois à 15°C ?

C'est faux, en fait on a la même sensation dans les deux cas.
Parce que le métal est lisse : ce n'est pas une vraie sensation de froid mais nous associons mentalement le lisse et le froid.
Parce que le métal est un meilleur conducteur thermique que la main et absorbe rapidement sa chaleur, et non le bois.
Parce que le bois possède beaucoup de carbone qui réagit chimiquement avec la peau ce qui réchauffe instantanément la surface touchée du bois.