✔ Interpréter et modéliser l'alternance du jour et de la nuit.
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Introduction
La journée commence à l'aube lorsque le Soleil se lève, et se termine au crépuscule lorsqu'il se couche. Ce phénomène se reproduit tous les jours, partout sur la Terre mais à des moments différents.
Problématique
Comment expliquer l'alternance du jour et de la nuit ?
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Doc. 1
Ombre propre et ombre portée d'un objet
Lorsqu'un objet opaque reçoit de la lumière, une partie de l'objet est alors éclairée, tandis qu'une autre ne l'est pas. La zone non éclairée de l'objet s'appelle l'ombre propre.
Si on place un écran derrière l'objet, une partie de l'écran ne reçoit pas de lumière. On appelle cette zone l'ombre portée.
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Doc. 2
Modèle simplifié du système Terre-Soleil et mouvements de la Terre
La Terre est une planète qui tourne sur elle-même en 24 h. Elle est située à 150 millions de kilomètres du Soleil, sa principale source de lumière.
Pour modéliser le système Terre-Soleil, on peut considérer deux sphères très éloignées l'une de l'autre. La Terre tourne autour du Soleil mais également sur elle-même.
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Protocole
Modélisation du jour et de la nuit
Matériel
Boule de polystyrène
Pique en bois
Lampe
Feutre
Punaise
1. Transpercer une boule de polystyrène avec un pic en bois. 2. Planter une punaise quelque part sur la boule. 3. Placer l'ensemble devant une lampe allumée. 4. Repérer la zone éclairée et l'ombre propre de la boule. 5. Faire tourner la boule autour du pic en bois et observer comment est éclairée la punaise.
Retrouve les photos de l'expérience
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Doc. 3
Système Terre-Soleil schématisé à deux moments de la même journée
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Je réponds pas à pas...
1.
Manipulation
Mettre en œuvre le protocole « Modélisation du jour et de la nuit ».
2.Doc. 1 et Doc. 3 Compléter le schéma Situation 1 en indiquant la zone qui est éclairée sur la Terre et celle qui se retrouve dans l'obscurité.
3.Doc. 3 Identifier alors la période de la journée (jour ou nuit) dans laquelle se trouvent les points A, B et C.
4.Doc. 3 Le schéma Situation 2 représente la position de ces trois points sur la Terre 6 heures plus tard. Identifier la période de la journée correspondant aux nouvelles positions des points A, B et C.
5.Doc. 2 et Doc. 3 Indiquer au bout de combien de temps les trois points de la Situation 2 auront retrouvé les positions qu'ils occupaient dans la Situation 1.
6. Répondre à la problématique.
Afficher la correction
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Vocabulaire
Modéliser : représenter un phénomène pour mieux le comprendre.
Opaque : qui ne laisse pas passer la lumière.
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