Physique-Chimie 5e
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Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
L'eau que nous buvons est-elle pure ?
Ch. 2
La matière : états, masse et volume
Ch. 3
Les changements d'état de la matière
Ch. 4
Les mélanges
Ch. 5
La matière à l'échelle microscopique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 6
Introduction à la vitesse et au mouvement
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 7
Introduire la notion d'énergie
Ch. 8
Les circuits électriques
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 9
Le son
Ch. 10
La lumière
Chapitre 6

La Physique-Chimie autrement

Histoire des sciences
À la recherche de la précision

Doc. 1
Progrès de la chronométrie de précision.

En 1759, le premier chronomètre de marine retardait de moins d'une seconde par jour. En 1927, l'arrivée des horloges à quartz a permis une amélioration importante de la précision des mesures. Aujourd'hui, la plupart de nos montres sont à quartz. Et depuis le milieu du XXe siècle, des horloges atomiques ultra-précises réalisent des mesures à 0, 000 000 000 001 seconde près !

Doc. 2
La première horloge atomique.

La première horloge atomique.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Nat. Phys Lab/SPL/Cosmos
Questions
La précision des mesures de durée est depuis longtemps une question importante. De la navigation en mer au positionnement par GPS, de nombreuses techniques de repérage des positions s'appuient sur des durées mesurées avec exactitude.

1. Sais-tu comment on mesurait les durées avant l'invention du chronomètre ?
2. Les horloges atomiques ne sont pas utilisées au quotidien. Peux-tu imaginer deux raisons à cela ?

Objet d'étude
Le Faucon Millenium en orbite autour d'une lune

Doc. 1
La trajectoire de la lune forestière autour de la planète Endor.

La trajectoire de la lune forestière autour de la planète Endor.
Le zoom est accessible dans la version Premium.

Doc. 2
En rouge : la trajectoire du Faucon autour d'Endor.

La trajectoire du Faucon autour d'Endor.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Questions
Han attend l'autorisation d'atterrir sur la lune forestière de la planète Endor. Il maintient le Faucon Millenium au dessus du spatioport.

1. Décris la trajectoire de la lune forestière autour de la planète Endor.
2. Comprends-tu pour quelle raison la trajectoire du Faucon est si différente de celle de la lune ?

La Physique-Chimie au quotidien
Mesure la vitesse du vent en fabriquant ton anémomètre !

Doc. 1
Schéma de l'anémomètre.

Schéma de l'anémomètre.
Le zoom est accessible dans la version Premium.

Matériel

  • 20 cm de fil environ, enfilé sur une aiguille de couture.
  • Une balle de ping-pong.
  • Un rapporteur d'angle.
  • Du ruban adhésif.

Doc. 2
Correspondance entre l'angle indiqué par le fil et la vitesse du vent.

Angle en ° indiqué par le fil908580757065605550454035302520 
Vitesse du vent en km/h0913161922242629323438424652
Questions

Étapes de la fabrication :

  • Demande à un adulte de t'aider pour percer la balle de pingpong de part en part avec le fil et l'aiguille. Une fois le fil passé au travers de la balle, fais un petit noeud d'un côté pour qu'elle reste attachée.
  • Attache l'autre bout du fil au centre du rapporteur. Tu peux te servir du ruban adhésif, ou faire un autre noeud.
  • Aligne le rapporteur avec la direction du vent ou du sèche-cheveux.
  • Note l'angle que fait le fil sur le rapporteur et utilise le tableau pour déterminer la vitesse du vent.

Des questions à se poser :

1. Quelle vitesse peux-tu atteindre en soufflant sur ton anémomètre ?
2. Si tu as plusieurs vitesses sur ton sèche-cheveux, essaie-les toutes. La vitesse du vent a-t-elle varié ? L'angle a-t-il varié ?
3. À l'extérieur, quelle valeur d'angle faut-il noter? C omment nomme-t-on les moments où le vent est le plus fort ?

Explication scientifique

Plus le vent est fort, plus la balle est emportée par le courant d'air. C'est pour cela que l'angle dépend de la vitesse du vent. À l'intérieur, avec ton sèche-cheveux, tout doit bien se passer : plus il souffle fort plus l'angle est faible. Dehors, c'est plus compliqué : le vent change tout le temps de force et de direction. Il faut noter la valeur moyenne de l'angle qui correspond à la valeur moyenne du vent : c'est l'information que donnent les météorologues. Lorsque le vent souffle plus fort, on parle de rafale !

Le saviez-vous ?

L'anémomètre est un instrument essentiel en météorologie car le vent est un des paramètres qui déterminent l'évolution du temps et de la prévision météorologique.

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