Mathématiques Cycle 4
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Thème 1 : Nombres et calculs
Ch. 1
Arithmétique
Ch. 2
Nombres relatifs
Ch. 3
Nombres fractionnaires
Ch. 4
Calcul littéral
Ch. 5
Équations et inéquations
Ch. 6
Proportionnalité
Ch. 7
Puissances
Thème 2 : Organisation et gestion de données
Ch. 8
Statistiques
Ch. 9
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Ch. 10
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Thème 3 : Grandeurs et mesures
Ch. 11
Grandeurs et mesures
Thème 4 : Espace et géométrie
Ch. 12
Transformations dans le plan
Ch. 13
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Ch. 14
Angles et droites parallèles
Ch. 15
Géometrie dans l'espace
Ch. 16
Théorème de pythagore
Ch. 17
Agrandissements - réductions
Ch. 18
Trigonométrie
Annexes
Livret algorithmique et programmation
Pistes EPI
Dossier brevet
Chapitre 2
Les maths autrement

De nombreuses échelles de température

Présentation

Isaac Newton (1643-1727)
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Isaac Newton (1643-1727)


Le thermomètre est une invention relativement récente. Il est mis au point au XVIIe siècle en Italie, grâce aux travaux de plusieurs chercheurs. Au début, ils utilisent la dilatation de l'air pour relever une température et n'ont pas de point de référence. C'est Isaac Newton qui, le premier, propose d'utiliser comme point de référence le moment où l'eau commence à geler. Il décide donc de noter 0 cette température : la valeur donnée aux autres températures en dépend donc. D'autres physiciens ont choisi des points de référence différents et ont créé chacun une échelle de mesure de la température qui leur est propre. Les plus connus sont Messieurs Fahrenheit, Celsius puis Kelvin. Nous allons observer leurs échelles de températures.

Compétences travaillées

  • J'extrais et j'exploite les informations utiles d'un document.
  • Je reconnais une situation de proportionnalité.
  • Je combine de façon appropriée le calcul mental, posé et instrumenté.

Étape 1
Newton, Celsius, Kelvin

Les températures en degrés Celsius (°C) sont proportionnelles aux températures en degrés Newton. Complètez ce tableau, donnez les arrondis au dixième de degré.

Échelle en degrésCelsiusNewton
Température de la fusion de l'eau
0
Température moyenne du corps humain36,812,144
Plus haute température naturelle enregistrée à la surface de la Terre
18,7
Température d'ébullition de l'eau100

Lʼunité de mesure de la température dans le système international est le Kelvin (K). On passe dʼune température en degrés Celsius à une température en Kelvin en ajoutant 273,15.

1. À quelle température, en Kelvin, correspond 0 °C ?
2. Sur Mars, il peut faire -140 °C la nuit. Convertissez cette température en Kelvin. En fait, dans l'échelle en Kelvin, il n'y a pas de température négatives.
3. La température naturelle la plus basse enregistrée à la surface de la Terre est 180 °K. Exprimez-la en degrés Celsius.

Étape 2
Une unité anglo-saxonne

Aux États-Unis, lʼunité habituelle est le degré Fahrenheit (°F). La relation permettant de passer dʼune température TC en degrés Celsius à une température TF en degrés Fahrenheit est la suivante :

1. Convertissez en degrés Fahrenheit :
  • la température moyenne du corps humain ;
  • une température du pôle Nord : -40 °C.
2. On a . Convertissez en degrés Celsius : 212 °F. À quoi correspond cette température ? Convertissez 0 °F.

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