Physique-Chimie Cycle 4

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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
Ch. 6
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 7
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Les ions dans notre quotidien
Ch. 10
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 11
Introduction à la masse volumique
Ch. 12
La masse volumique
Ch. 13
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 14
De l'Univers aux atomes
Thème 2 - Mouvement et interactions
Ch. 15
Introduction à la vitesse et au mouvement
Ch. 16
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 17
Vitesse et mouvement
Ch. 18
Les interactions
Ch. 19
Les forces
Ch. 20
Le poids
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Ch. 21
Introduire la notion d'énergie
Ch. 22
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 23
La conservation de l'énergie
Ch. 24
Les circuits électriques
Ch. 25
La tension et l'intensité
Ch. 26
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Ch. 27
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 28
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 29
Le son
Ch. 30
La lumière
Ch. 31
Vitesse de propagation des signaux
Ch. 32
Des signaux au-delà de la perception humaine
Chapitre 1

La Physique-Chimie autrement

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Histoire des sciences
Les représentations de l'Univers

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Doc. 1
Le géocentrisme.

Dans l'Antiquité, le savant grec Thalès (vers 600 av. J.-C.) imagine la Terre plate comme un disque, flottant dans un océan infini. Aristote (vers 350 av. J.-C.) propose une Terre sphérique au centre de l'Univers : c'est la théorie géocentrique. Elle rencontre un grand succès car elle semble en accord avec les observations du ciel. Ce système, amélioré par Ptolémée vers l'an 100, est celui sur lequel se sont basés les savants d'Europe et du Moyen-Orient durant tout le Moyen Âge.
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Doc. 2
L'héliocentrisme.

Il faut attendre la Renaissance et les travaux de Nicolas Copernic en 1543 pour que la thèse de l'héliocentrisme, qui place le soleil au centre de l'univers, soit présentée. Galilée, Kepler, Newton puis Halley travaillent successivement à la faire admettre. Elle sera finalement reconnue en 1758 lorsque Halley surprend tout le monde en arrivant à prévoir l'arrivée d'une comète : la comète de Halley. Plus question aujourd'hui de remettre en cause l'héliocentrisme : depuis l'avènement des satellites en 1957, nous avons une vision d'ensemble du système solaire !
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Questions
Ce que l'homme ne peut pas voir, il l'imagine. C'est ainsi que sans réellement deviner le mouvement des astres dans le ciel, de nombreux penseurs ont avancé des théories pour expliquer ce qui a longtemps été un des plus grands mystères de l'histoire des sciences.Pour les questions suivantes, cherche la réponse sur Internet.

1. Le Verrier, Hubble, Spoutnik, Chandrasekhar : tu as déjà peut-être entendu ces noms. À quoi font-ils référence ?

2. De tous temps des comètes sont passées au-dessus des hommes. Comment ont-ils successivement interprété ce phénomène ?
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Doc. 3
La répartition de la matière dans l'Univers selon le géocentrisme.

<stamp theme=pc-green1>Doc. 3</stamp> La répartition de la matière dans l'Univers selon le géocentrisme.
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Crédits : Interfoto/Alamy

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Objet d'étude
Vitesse lumière !

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Doc. 1
La Voie lactée a un diamètre d'environ 100 000 années-lumière.

<stamp theme=pc-green1>Doc. 1</stamp> La Voie lactée a un diamètre d'environ 100 000 années-lumière.
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Crédits : R. Hurt/Roberto Segnali all'Indiano/Wikimedia
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Doc. 2
L'espace lointain, vu par le téléscope Hubble.

<stamp theme=pc-green1>Doc. 2</stamp> L'espace lointain, vu par le téléscope Hubble.
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Crédits : NASA/European Space Agency/Noodle snacks/Wikimedia

Si Andromède est à environ 2,5 millions d'années-lumière, les galaxies observables les plus lointaines sont à près de milliards d'années-lumière.
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Questions
« L'hyperpropulsion » permet à Han Solo et Chewbacca de traverser une galaxie en quelques dizaines d'heures seulement. Ce moyen de propulsion permettrait-il de se déplacer d'une galaxie à l'autre ?

1. Han a traversé la Voie lactée en 24 heures. Est-ce vraiment plus rapide que la lumière ?

2. Pour aller jusqu'à la galaxie Andromède, combien de temps lui faudra-t-il ?

3. Han veut explorer la plus lointaine des galaxies observables. Est-ce une bonne idée ?
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La Physique-Chimie au quotidien
Esprit scientifique

« L'Étoile du Berger », le troisième astre le plus brillant dans le ciel

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Doc. 1
La Lune et « l'Étoile du Berger ».

<stamp theme=pc-green1>Doc. 1</stamp> La Lune et « l'Étoile du Berger ».
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Crédits : Philippe Moussette

L'Étoile du Berger est souvent visible juste avant le lever du Soleil ou juste après le coucher du Soleil.
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Matériel

  • Tes yeux !
  • Une application sur smartphone ou un site web qui permet de nommer les astres dans le ciel.
  • Un accès à internet.
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Explication scientifique

« L'Étoile du Berger » est le nom donné à la planète Vénus ! Ce n'est pas une étoile car elle n'émet pas de lumière : elle réfléchit celle du Soleil (seule étoile de notre système).
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Questions

Étapes de la fabrication :

  • Repère les astres les plus brillants dans le ciel et nomme-les grâce à ta carte du ciel. Tu peux essayer de trouver les différentes constellations !

Des questions à se poser :

1. Quels sont les astres les plus brillants dans le ciel ? Ils peuvent servir de repères sur la carte.

2. Recherche l'autre nom de « l'Étoile du Berger ». Est-ce vraiment une étoile ? Émet-elle de la lumière ?

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