Enseignement scientifique 1re

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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 8
Activité 3 - documentaire

Se repérer sur Terre

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Introduction
Avant l'usage généralisé du GPS, le sextant a longtemps été un outil de prédilection pour s'orienter.

Comment déterminer la latitude du lieu où on se situe ?
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Ce que j'ai déjà vu

  • Repérer un point sur une sphère
  • Calculer des angles
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Documents

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Doc. 1
La latitude \phi d'un point de la surface

La latitude phi d'un point de la surface
Le zoom est accessible dans la version Premium.

La latitude \phi du lieu d'observation est l'angle entre la verticale du lieu et le plan de l'équateur. Pour déterminer cette coordonnée géographique, il est nécessaire de faire intervenir deux angles repérant la position du Soleil dans le ciel lorsqu'il culmine, c'est-à-dire lorsqu'il passe c'est-à-dire lorsqu'il passe par sa position la plus haute, appelée midi solaire :
  • la hauteur h du Soleil : angle entre la direction du Soleil et le plan horizontal ;
  • la déclinaison \delta du Soleil : angle entre la direction du Soleil et le plan de l'équateur. Elle varie au cours de l'année. Des tables établies par des astronomes donnent sa valeur à une date en un lieu donné.
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Doc. 2
L'angle \delta de déclinaison de la Terre

L'angle de déclinaison \delta de la Terre dépend de sa position par rapport au Soleil. En suivant le lien (ressource complémentaire), on peut le calculer en choisissant la cible (le Soleil), la date considérée et le centre de référence (géocentrique). Après avoir demandé le calcul, on obtient dans une nouvelle fenêtre la valeur de la déclinaison du Soleil (DEC).
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Travaux pratiques

Travaux pratiques : fabrication et utilisation d'un sextant quand le Soleil est à son point culminant.


Réaliser un sextant simplifié à l'aide du matériel requis. L'utilisation de cet appareil exige de se protéger les yeux avec des lunettes de protection spéciale pour une visée vers le Soleil. Une fois cette visée effectuée, on peut relever l'angle \alpha en bloquant le fil avec un doigt.
fabrication et
utilisation d'un sextant quand le
Soleil est au zénith
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Liste du matériel disponible :
  • un rapporteur ;
  • une grande baguette de bois ou une règle ;
  • un fil ;
  • un objet pesant à fixer au bout du fil ;
  • deux clous ;
  • petit écran en carton.
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Supplément numérique

en fonction du jour de l'année considéré.
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Questions

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1. Exprimez la latitude \phi en fonction de la hauteur h et de la déclinaison de la Terre \delta.

2. Sur le schéma, quelle relation relie l'angle h à l'angle \alpha mesuré ?

3. Déterminez grâce au calculateur l'angle de déclinaison \delta du jour considéré.

4. À partir de la mesure de l'angle \alpha avec le sextant simplifié, déterminez alors la latitude du lieu où vous vous situez.
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