B o i t e à o u t i l : 1 C O. Boite à outil 1 (BO1) : Catastrophes liées au vent

Transcription

1 Boite à outil 1 (BO1) : Catastrophes liées au vent Ouragan Andrews, USA, 1992 Greenpeace / Perrine, Doug 1

2 Ouragan Lothar, dégâts dans le Diemtigtal (BE)

3 Boite à outil 2 (BO2) : Exemple de relevé des vents Vitesse du vent / direction du vent Cette carte peut être obtenue chaque jour sur ml 3

4 Boite à outil 3 (BO3) : Comment se forme le vent? Mon hypothèse : Je crois que parce que J ai trouvé ces données, renseignements dans : 4

5 Boite à outil 4 (BO4) : Il vente! Expériences La spirale Matériel : une feuille A4, une ficelle (30 cm), un portoir, une bougie, un crayon, ciseaux Méthode : 1 Dessine une spirale qui occupe toute la feuille A4 puis découpe-la (modèle page suivante). 2 Perce l extrémité intérieure de la spirale et attaches-y la ficelle. 3 Accroche la ficelle au portoir et installe le tout au-dessus de la bougie. 4 Allume la bougie et observe ce qui se passe. La spirale doit être suffisamment éloignée de la flamme pour éviter qu elle ne prenne feu. Elle peut aussi être placée au-dessus d un radiateur. L hélicoptère Matériel : 1 feuille de papier 10x10 cm, (1 feuille de papier aluminium 10x10cm), colle crayon, ciseaux, assiette, une boule de pâte à modeler, une tige de bois (brochette), 2 bougies. Méthode : 1 Colle la feuille de papier sur la feuille d aluminium (facultatif). 2 Dessine un grand disque (~10 cm diamètre) et découpe-le (modèle page suivante). 3 Découpe des ailettes dans le disque. Rabats-les vers le haut, elles forment les «pales» de l hélicoptère. 4 Pose la boule de pâte à modeler au milieu de l assiette et plante la tige de bois dedans, pointe en haut. 5 Place l «hélicoptère» en équilibre sur la tige de bois et installe les bougies dessous (à une distance de 20 cm minimum) 6 Allume les bougies et observe ce qui se passe. L hélicoptère doit être suffisamment éloigné de la flamme pour éviter qu il ne prenne feu. Il peut aussi être placé au-dessus d un radiateur ou être utilisé comme mobile. Voir le vent Matériel : une lampe avec une ampoule de 100 W, de la poudre de talc. Méthode : 1 Allume l ampoule. 2 Quand l ampoule est chaude, saupoudre un petit peu de talc juste au-dessus et regarde ce qui arrive. 5

6 Modèle : la spirale 6

7 Modèle : l hélicoptère 7

8 La spirale ou l hélicoptère : bilan Explique en 4-5 étapes pourquoi la spirale ou l hélicoptère tourne au-dessus des bougies. Tu peux faire des dessins pour illustrer chaque étape de ton explication

9 Voir le vent : bilan Explique en 4-5 étapes pourquoi la poudre de talc tourbillonne au-dessus de l ampoule allumée. Tu peux faire des dessins pour illustrer chaque étape de ton explication

10 Boite à outil 5 (BO5) : Vent : Bilan Illustre la formation du vent par un croquis Hypothèse confirmée Hypothèse infirmée Conclusion sur la formation du vent : 10

11 Bilan des connaissances sur le vent avec colle et ciseaux Découpe les phrases au bas de la page. Place-les dans l ordre afin de répondre à la question : comment se forme le vent? Vérifie l ordre de tes phrases avec un camarade. Colle les phrases dans le bon ordre sur la feuille de l air froid remplit rapidement le vide qui se forme en-dessous c est ce mouvement de l air qu on appelle vent comme l air chaud est léger, il monte quand le soleil brille, il chauffe la terre et l air situé juste au-dessus 11

12 Boite à outil 6 (BO6) : Construire un appareil mesurant le vent Fabriquer un anémomètre 1 (version simple) Matériel : - aiguille - fil - balle de ping-pong - rapporteur Méthode Couper un bout de fil d environ 20 cm de long. Enfiler l aiguille et faire un gros nœud au bout du fil. Piquer l aiguille à travers la balle de ping-pong et tirer le fil jusqu à ce que le nœud le bloque. Attacher le fil au centre de la base droite du rapporteur, de sorte que la balle pende sous l arc du rapporteur. Si on tient le rapporteur à l horizontale en l absence de vent, le fil marquera 90. Pour mesurer la vitesse du vent, tenir le rapporteur parallèle au vent et horizontal. Le vent fera bouger la balle et on inscrira l angle atteint par le fil. Le tableau ci-dessous permet de convertir l angle en vitesse du vent : Angle Vitesse en (km/h) Source : Météo à l œil 12

13 Fabriquer un anémomètre 2 (version simple, sans conversion) Matériel : - une bouteille en PET - des ciseaux - du ruban adhésif - le corps d un stylo vide - du ruban adhésif de couleur vive - une aiguille à tricoter - une perle Méthode Découpe une section circulaire de 7.5 cm de long dans la partie centrale de la bouteille en PET. Divise-la en 3 parties égales (exercice de géométrie!). Ce sont les «voiles». Scotche les voiles sur le corps du stylo vide. Colle un morceau de ruban adhésif de couleur en haut de l une des voiles, afin de mieux la voir tourner. Enfonce le bout émoussé de l aiguille à tricoter dans le sol et enfile le corps du stylo dessus. Arrête le tube de stylo en collant une perle à la bonne hauteur sur l aiguille à tricoter. Pour mesurer la vitesse du vent, compte le nombre de tours qu effectue la voile marquée de couleur pendant un temps déterminé (par ex. 30 s.). Fabriquer un anémomètre 3 (version complexe, sans conversion) Matériel : - 2 baguettes de bois (l=30cm) avec une fente et un trou carré au centre - 4 cônes de carton (exercice de géométrie!) - Feutre de couleur vive - 4 punaises - Un clou (6 cm) - Une baguette de bois (l =2 m) avec un trou au centre Source : 13

14 Fabriquer une manche à air Materiel : - 1 feuille de papier A4-1 pièce de papier de soie, 28 x 28 cm - Colle - Ruban adhésif - Ciseaux - Perforatrice - Trombone - Règle - Corde de cerf-volant, 1,2 m de long - Pieu - Boussole magnétique 14

15 Fabriquer une girouette Matériel - Balsa. - Un poteau en bois à enfoncer dans la terre ou avec un socle pour le maintenir vertical. - Colle. - Un grand clou. - Deux perles. - Une boussole Méthode Découper dans le balsa les trois pièces suivantes : Coller les trois pièces ensemble : Trouver le centre d'équilibre de la girouette (en la posant en équilibre sur le doigt) et percer un trou. 15

16 Enfiler les perles et la girouette dans le clou (une perle au dessus, une en dessous). Enfoncer le clou dans le poteau. Enfoncer le poteau dans le sol à l'extérieur (ou utiliser un socle) dans un site à découvert. Autour du poteau, sur le sol ou sur un plateau, marquer les points cardinaux à l'aide de la boussole (Nord, Nord-Est, Est, Sud-Est ). La girouette s'oriente dans la direction du vent, celle d'où il vient. Cette direction sera donnée par rapport aux points cardinaux. On dira le vent souffle en provenance du Nord, de l'est ou du Nord Nord-Est. 16

17 Présentation de l instrument réalisé Description de l appareil (photo, dessin, plan, ) Points forts Points faibles 17

18 Boite à outil 7 (BO7) : Relevé d observations sur le vent DIRECTION DU VENT LUNDI Observation de la girouette / manche à air (point cardinal) Sensorscope ( ) Informations des médias (point cardinal) MARDI MERCREDI JEUDI VENDREDI VITESSE DU VENT LUNDI Observation de l anémomètre (nb de tours en 30 s. / km/h) Sensorscope (m/s) Informations des médias (km/h) MARDI MERCREDI JEUDI VENDREDI METEO LUNDI MARDI MERCREDI JEUDI VENDREDI Temps observé Effet du vent observé 18

19 Boite à outil 8 (BO8) : Echelle de Beaufort Degré Beaufort Dénomination Effet Vitesse 0 calme Absence de vent, < 1 km/h (1 nœud) la fumée monte tout droit 1 Très légère brise La fumée est déviée 1 à 5 km/h (1 à 3 nœuds) 2 Très légère brise Les feuilles frémissent 6 à 11 km/h (4 à 6 nœuds) 3 Petite brise Feuilles et petites branches constamment agitées 12 à 19 km/h (7 à 10 nœuds) 4 Jolie brise Poussière et feuilles de papier soulevées 5 Bonne brise Les arbrisseaux en feuille commencent à s agiter 6 Vent frais Grandes branches agitées, les fils télégraphiques sifflent 7 Grand frais Arbres agités complètement, marche difficile contre le vent 8 Coup de vent Branches cassées, marche impossible contre le vent 9 Fort coup de vent Tuyaux de cheminée et tuiles arrachées 10 Tempête Arbres déracinés, gros dommages aux habitations 11 Violente tempête Très gros ravages (très rare dans les terres) 12 à 17 ouragan Non observé dans les terres 20 à 28 km/h (12 à 16 nœuds) 29 à 38 km/h (17 à 21 nœuds) 39 à 49 km/h (22 à 27 nœuds) 50 à 61 km/h (28 à 33 nœuds) 62 à 74 km/h (34 à 40 nœuds) 75 à 88 km/h (41 à 47 nœuds) 89 à 102 km/h (48 à 55 nœuds) 103 à 117 km/h (56 à 63 nœuds) > 117 km/h (> 63 nœuds) 19

20 Boite à outil 9 (BO9) : Vent ou brise? Les circulations d air locales, d origine convective, sont appelées brises (alors que les vents ont pour origine un gradient de pression, à une échelle plus globale) : - la brise de pente Source : FFP - les brises de vallée - La brise de vallée remonte les pentes le jour - La brise de vallée descend les pentes la nuit Source : FFP 20

21 Boite à outil 10 (BO10) : Mots croisés les vents locaux Horizontalement 3. Vent du sud-est en Suisse. 5. Thermique venant du Nord, soufflant les soirs d'été depuis la montagne de Chaumont au lac de Neuchâtel (Suisse). 7. Vent froid soufflant du nord ou du nord-est. 8. Vent d'asie méridionale, soufflant vers la mer en hiver et vers la terre en été. 9. Vent d'ouest sortant des Rocheuses canadiennes, d'origine identique au vent de foehn. 10. Vent froid du nord-ouest et du nord qui souffle en Languedoc et dans le Roussillon. 12. Vent de montagne sec et chaud, de mer Méditerranée vers les Alpes, soufflant principalement au printemps en Suisse et au Tyrol. Verticalement 1. Vent doux, chaud, venant de l'est. 2. Vent du sud, sec et chaud, l'été, en Afrique du Nord ; humide et chaud, l'été, en Italie du Sud. 4. Vent régulier de nord-est dans l'hémisphère Nord et de sud-est dans l'hémisphère Sud. 6. Vent du sud, sec et chaud en Afrique du Nord soufflant dans diverses directions. 8. Vent du nord, soufflant violemment, en toutes saison, dans la vallée du Rhône, en Provence et aux Îles Baléares. 11. Dieu des vents dans la mythologie grecque. 21

22 22 CORRIGE Created with EclipseCrossword J T O M I S T R A L S I R O C C O A A U C M V N S H O A B S I N U S I M O U N T D S N O A F A L I Z E O N O I K E O L E R H Z E P H Y R N

23 Boite à outil 11 (BO11) : Les vents exceptionnels. de gros dégâts. Assemble un nom avec sa définition et une illustration dans le tableau suivant : 23

24 tempête typhon Tourbillon de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un nuage d'orage. Ce phénomène météorologique a un pouvoir destructeur supérieur à celui d'un cyclone tropical au mètre carré, mais est de durée et d'étendue limitées : il concerne un corridor de quelques centaines de mètres de large sur quelques kilomètres de long. Il engendre les vents les plus forts signalés à la surface du globe. tempête mousson ouragan tornade Dépression très creusée, d'origine tropicale, c'est à dire qui naît sous l'influence de fortes chaleurs combinées aux eaux très chaudes des latitudes tropicales (vents > à 117 km/h). Nom des cyclones dans la partie ouest du Pacifique Système de vents périodiques, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'asie du Sud. Le mot est également employé pour indiquer la saison durant laquelle ce vent souffle dans le sud-ouest de l'inde et les régions adjacentes et qui est caractérisée par des précipitations très fortes, et aussi pour nommer les précipitations qui sont associées à ce vent Tourbillon de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un nuage d'orage. Ce phénomène météorologique a un pouvoir destructeur supérieur à celui d'un cyclone tropical au mètre carré, mais est de durée et d'étendue limitées : il concerne un corridor de quelques centaines de mètres de large sur quelques kilomètres de long. Il engendre les vents les plus forts signalés à la surface du globe. Type de condition météorologique violente à large échelle dite synoptique, caractérisée par des vents rapides (tourbillon) et des précipitations intenses. Elle peut être accompagnée d'orages donnant des éclairs et du tonnerre ainsi que de la grêle et des tornades. Certaines ont un nom particulier comme les typhons, les ouragans, cyclone Nom des cyclones dans l Atlantique et la partie est du Pacifique 24 Courant d'air très rapide de quelques centaines de kilomètres de large situé entre kilomètres audessus de la surface de la Terre.

25 CORRIGE cyclone Dépression très creusée, d'origine tropicale, c'est à dire qui naît sous l'influence de fortes chaleurs combinées aux eaux très chaudes des latitudes tropicales (vents > à 117 km/h). mousson ouragan typhon tornade tempête Système de vents périodiques, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'asie du Sud. Le mot est également employé pour indiquer la saison durant laquelle ce vent souffle dans le sud-ouest de l'inde et les régions adjacentes et qui est caractérisée par des précipitations très fortes, et aussi pour nommer les précipitations qui sont associées à ce vent. Nom des cyclones dans l Atlantique et la partie est du Pacifique. Nom des cyclones dans la partie ouest du Pacifique. Tourbillon de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un nuage d'orage. Ce phénomène météorologique a un pouvoir destructeur supérieur à celui d'un cyclone tropical au mètre carré, mais est de durée et d'étendue limitées : il concerne un corridor de quelques centaines de mètres de large sur quelques kilomètres de long. Il engendre les vents les plus forts signalés à la surface du globe. Type de condition météorologique violente à large échelle dite synoptique, caractérisée par des vents rapides (tourbillon) et des précipitations intenses. Elle peut être accompagnée d'orages donnant des éclairs et du tonnerre ainsi que de la grêle et des tornades. Certaines ont un nom particulier comme les typhons, les ouragans, 25

26 Boite à outil 12 (BO12) : L énergie éolienne 1. Nomme des objets qui fonctionnent grâce au vent : 2. Choisi l un de ces objets : 3. Maintenant que tu sais comment se forme le vent, explique comment le vent fait fonctionner cet objet. Le vent se forme (explique comment se forme le vent) Et il fait fonctionner ton objet (explique comment le vent fait fonctionner ton objet) Mon objet est utile (explique à quoi sert ton objet) Colle une illustration de ton objet : 26