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Enseignement scientifique 1re

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ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE


3
Se repérer sur Terre




Ce que j’ai déjà vu

  • Repérer un point sur une sphère
  • Calculer des angles

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 soleil pour une visée vers le Soleil. Une fois cette visée effectuée, on peut relever l’angle α\alpha en bloquant le fil avec un doigt.
fabrication et
utilisation d’un sextant quand le
Soleil est au zénith

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.

Ressource complémentaire

Cliquez ici pour pour calculer cet angle en fonction du jour de l’année considéré.


Questions

1. Doc. 1 Exprimez la latitude ϕ\phi en fonction de la hauteur hh et de la déclinaison de la Terre δ\delta.


2. TP Sur le schéma, quelle relation relie l’angle hh à l’angle α\alpha mesuré ?


3. Doc. 2 Déterminez grâce au calculateur l’angle de déclinaison δ\delta du jour considéré.


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

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

La latitude phi d’un point de la surface

La latitude ϕ\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 hh du Soleil : angle entre la direction du Soleil et le plan horizontal ;
    la déclinaison δ\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.

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 ?


Doc. 2
L’angle δ\delta de déclinaison de la Terre

L’angle de déclinaison δ\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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