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Thème 1 : La planète Terre, l'environnement et l'action humaine
Thème 2 : Le vivant et son évolution
Thème 3 : Le corps humain et la santé
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Chapitre 1
Activité enquête

Comment caractériser la forme et les mouvements de la Terre ?

✔ Comprendre l'évolution d'un savoir scientifique

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Une représentation antique du monde

Doc. 1
Histoire des sciences
Le monde selon Hécatée de Milet

Connaitre la forme et les mouvements de la Terre n'a pas été une tâche facile, même si nous sommes à sa surface ! Par exemple, les philosophes grecs, dès le VIe siècle avant J.-C., supposent que la Terre est plate et a la forme d'un disque dont les bords seraient constitués par le fleuve « Océan ».

Placeholder pour Carte antique d'Hécatée de Milet : vision circulaire de l'Europe, l'Asie et la Libye entourées d'un océan. Villes antiques localisées.Carte antique d'Hécatée de Milet : vision circulaire de l'Europe, l'Asie et la Libye entourées d'un océan. Villes antiques localisées.
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Votre mission

Les connaissances actuelles montrent que la représentation d'Hécatée de Milet est fausse. Présentez une affiche sur l'évolution des formes et mouvements de la Terre, qui explique comment et pourquoi les représentations de la Terre ont changé depuis les philosophes grecs.
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La forme de la Terre déduite de l'observation des éclipses de Lune

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Doc. 2
Je manipule
Une observation de la Lune au cours d'une éclipse lunaire

Placeholder pour Photographie d'une éclipse lunaire : huit phases lunaires, de l'ombre totale à la pleine lune.Photographie d'une éclipse lunaire : huit phases lunaires, de l'ombre totale à la pleine lune.

La Lune s'est déplacée ici de droite à gauche au cours de l'éclipse.
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Doc. 3
Le principe d'une eclipse de Lune

Placeholder pour Schéma : éclipse lunaire. Terre entre le Soleil et la Lune, projetant son ombre sur la Lune. Orbites indiquées.Schéma : éclipse lunaire. Terre entre le Soleil et la Lune, projetant son ombre sur la Lune. Orbites indiquées.

Lors d'une eclipse, la Lune n'est plus eclairée par le Soleil car elle est dans l'ombre de la Terre. L'ombre de la Terre est projetée sur la Lune et permet de voir la forme de la Terre.
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La forme réelle de la Terre

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Doc. 4
Expérience de rotation d'une sphère métallique déformable

Placeholder pour Photographie : sphère métallique rotative, déformée aux pôles, suspendue à une tige.Photographie : sphère métallique rotative, déformée aux pôles, suspendue à une tige.

La Terre n'est pas une sphère métallique mais ce modèle permet d'expliquer sa forme réelle.
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Doc. 5
Les résultats de l'estimation du rayon de la Terre aux pôles et à l'équateur

  Aux pôles À l'équateur
Rayon (km) 6 357 6 378

À la fin du XVIIe siècle, les scientifiques remettent en cause la forme géométrique parfaite de la Terre.
Depuis le milieu du XXe siècle, les êtres humains envoient des sondes pour récolter des mesures dans le système solaire (ex. : sondes Helios pour l'étude du Soleil, sondes Voyager pour l'étude de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) et observer également la Terre.
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Déduire les mouvements de la Terre

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Doc. 6
L'énergie reçue par m2 en Guadeloupe et à La Réunion

  Guadeloupe La Réunion
Énergie solaire reçue (J/s/m2) jour du mois de janvier à midi
(heure solaire locale) 		738 1 214
jour du mois d'aout à midi
(heure solaire locale) 		1 180 722

Le rayonnement solaire est quasiment constant au cours d'une année. Des mesures ont été réalisées de l'énergie reçue sur Terre dans l'hémisphère Nord (ex. : en Guadeloupe) et dans l'hémisphère Sud (ex. : à la Réunion) à des périodes de l'année différentes.
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Doc. 7
Une photographie des étoiles avec une pose longue

Placeholder pour Photographie nocturne de route montagneuse sinueuse sous ciel étoilé. Traînées lumineuses de voitures, effet rotation étoiles.Photographie nocturne de route montagneuse sinueuse sous ciel étoilé. Traînées lumineuses de voitures, effet rotation étoiles.

L'observation du trajet des étoiles pendant une nuit permet de deviner un mouvement de la Terre.
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Vocabulaire

  • Une éclipse : disparition temporaire de la totalité ou d'une partie d'un corps céleste dans l'ombre ou la pénombre d'un autre corps céleste.
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J'ai réussi cette enquête si j'ai :

  • Déduit la forme de la Terre de l'analyse des éclipses de Lune.
  • Montré que la Terre n'a pas une forme géométrique parfaite.
  • Déduit les mouvements de la Terre de l'analyse de l'énergie solaire reçue en un point de la Terre au cours du temps.
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