Physique-Chimie 4e
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Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 2
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 3
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 4
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 5
Introduction à la masse volumique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 6
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 7
Les interactions
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 8
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 9
La tension et l'intensité
Ch. 10
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 11
Vitesse de propagation des signaux
Chapitre 6

La Physique-Chimie autrement

Histoire des sciences
Galilée et Jupiter : une énigme à résoudre

Doc. 1
Observations de Jupiter en 1610.

<stamp theme='pc-green1'>Doc. 1</stamp> Observations de Jupiter en 1610.
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Doc. 2
Conception de l'Univers au XVIIe siècle : les astres tournent autour de la Terre qui est le centre de l'Univers.

Conception de l'Univers au XVIIe siècle : les astres tournent autour de la Terre qui est le centre de l'Univers.
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Questions
Au début de l'année 1610, l'astronome italien Galilée utilise sa lunette astronomique pour observer la planète Jupiter. Il découvre plusieurs astres, au mouvement déroutant, alignés avec elle.

1. Les astres autour de Jupiter se déplacent en ligne droite en faisant brusquement demi-tour. Comment interpréter cela ?

2. As-tu compris pourquoi cette découverte contredit les théories astronomiques de l'époque ?

Objet d'étude
Une course autour du globe

Doc. 1
Les données de course du vainqueur de l'édition 2017 sur vendeeglobe.org.

RangbateauDate d'arrivéeDurée de courseVitesseDistance 
1Armel le Cléac'h19/01/2017 15:37:46 UTC74 j 03 h 35 min 46 s15.4 kts27 455.6 nm

Doc. 2
Unités utilisées en navigation et leur conversion en unités usuelles.

▪ Un mille marin (nautic mile, nm) équivaut à 1,852 km.
▪ Un nœud (knot, kts) est une unité de mesure de la vitesse qui vaut un mille marin par heure, soit 1,852 km/h.
Questions
Le Vendée globe est une course autour du monde qui se tient tous les quatre ans. Titouan Lamazou, le vainqueur de la première édition en 1990, avait une vitesse moyenne proche de 19 km/h.

1. Montre que la vitesse moyenne d'Armel Le Cléac'h en 2017 est plus grande que celle de Titouan Lamazou en 1990.

2. Quelle distance totale en km a parcourue Armel Le Cléac'h ?

La Physique-Chimie au quotidien
Esprit scientifique

Construis un parachute et mesure sa vitesse de chute !

Doc. 1
Parachute militaire de type hémisphérique (« rond »).

<stamp theme='pc-green1'>Doc. 1</stamp> Parachute militaire de type hémisphérique (« rond »).
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Crédits : The U.S. Army/Wikimedia

Doc. 2
La relation entre vitesse, distance et durée.

<stamp theme='pc-green1'>Doc. 2</stamp> La relation entre vitesse, distance et durée.
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Doc. 3
Découpe un octogone à partir d'un carré !

<stamp theme='pc-green1'>Doc. 3</stamp> Découpe un octogone à partir d'un carré !
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Matériel

  • Un sac en “plastique” (polyéthylène)
  • 8 longueurs de 25 cm de fil à coudre
  • Un trombone et un petit objet à attacher au parachute.
  • Un chronomètre
  • Un décamètre

Explication scientifique

Un parachute efficace descend lentement. Il faut donc mesurer sa vitesse de chute ! Il faut mesurer la durée de la chute avec le chronomètre et la distance avec un décamètre par exemple. Plus la chute est longue, plus ta mesure sera précise ! La vitesse variant lors de la chute, tu obtiens ainsi une vitesse moyenne.

Le saviez-vous ?

  • Léonard de Vinci a imaginé l'un des premiers parachutes modernes : fait de bois et de toile, il est toutefois trop lourd pour être efficace.
  • À l'ouverture de la voilure, le parachutiste passe brutalement de 200km/h à 15 km/h : une sacrée secousse !
  • La Fédération Française de Parachutisme compte près de 46 000 membres ; il est possible de sauter en parachute dès 15 ans. .
Questions

Étapes de la fabrication :

Découpe un octogone de 10 cm de côté, fais un trou à 0,5 cm de chaque angle. Attache les fils à un trou du parachute d'un côté et au trombone de l'autre. Fais une ouverture de 1 cm × 1 cm au milieu du parachute.

Des questions à se poser :

1. Comment savoir si ton parachute est efficace ?

2. Comment peux-tu mesurer la vitesse du parachute (lesté d'un petit objet) ?

3. À quoi vont te servir le chronomètre et le décamètre ?

4. Comment faire une mesure la plus précise possible ?

5. La vitesse du parachute varie-t-elle lors de la chute ?

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