4 5 6 7 8 9 Le ciel et la terre : la durée du jour, de la nuit, le calendrier, la lune QUE SAIS-TU? Sur ton cahier de sciences, essaie de répondre par VRAI ou FAUX aux phrases ou expressions qui suivent. A. 1. Le soleil éclaire la Terre. V ou F? 2. Le soleil éclaire la lune. V ou F? 3. Le soleil tourne autour de la Terre. V ou F? 4. Le soleil apparaît à l Est. V ou F? 5. Le soleil apparaît à l Ouest. V ou F? 6. Il disparaît à la même heure tous les jours. V ou F? 7. Les rayons du soleil éclairent toujours de la même façon en chauffant la Terre toute l année. V ou F? 8. Il y a quatre saisons dans l année. V ou F? 9. La Terre est penchée : l axe des pôles n est pas vertical. V ou F? B. 1. La Terre tourne sur elle-même. V ou F? 2. La Terre tourne autour du soleil. V ou F? 3. La Terre est immobile dans le système solaire. V ou F? 4. Il y a plusieurs saisons parce que la position de la Terre par rapport aux rayons du soleil varie. V ou F? 5. C est la même heure au même moment partout dans le monde. V ou F? C. 1. La lune apparaît toujours au même endroit dans le ciel. V ou F? 2. Le cycle de la lune est de 31 jours. V ou F? 3. La lune est un satellite de la Terre. V ou F? La durée du jour Situation 1 Observe la photo du géorama ci-dessous. a. Essaie de schématiser ce que tu vois, puis fais-en la description sur ton cahier de sciences. Attention : les tailles des représentations du soleil, de la Terre et de la lune ne sont pas proportionnées. L épingle dont on voit la tête est positionnée sur la France. Bernard Talou Q1. Que montre cette maquette? Q2. En réalité, la Terre tourne sur elle-même en 24 heures et elle fait une révolution autour du soleil en 365 jours. Tous les quatre ans, l année compte 366 jours. Fais une enquête ou une recherche pour savoir comment on nomme cette année de 366 jours. Q3. Ces années-là (366 jours), on ajoute le 29 février. On l a vu récemment, en 2008, puis cela se produira encore en 2012, 2016, 2020, etc. À ton avis, quelles seront les cinq années suivantes?
4 5 6 7 8 9 La durée du jour b. Sur les deux photos ci-dessous, on voit les représentations de la Terre et de la lune. L épingle est toujours sur la France. Observe, puis réponds aux questions. A B Soleil Soleil Bernard Talou Bernard Talou Tu as pu remarquer que l axe de la Terre n est pas vertical. En effet, l axe (qui n existe pas en réalité) de rotation passe par les pôles Nord et Sud. Par ailleurs, l étoile polaire donne la direction de cet axe (d où son nom). Sur la photo A, l incidence* des rayons du soleil sur la France est plus faible que sur la photo B. (Voir le schéma ci-dessous.) Q1. À ton avis, le soleil va-t-il être plus fort en A ou en B sur le repère r? r r A B * L incidence est l angle que font les rayons de soleil avec la surface de la Terre ; ici, on l étudie pour la France. On voit ci-contre sur l illustration que, pour le personnage, le soleil sera plus fort à midi qu au soleil couchant. L incidence à midi est la plus forte. L incidence varie aussi selon la saison : durant l été, les rayons du soleil sont plus hauts dans le ciel que pendant l hiver ; ils chaufferont beaucoup plus l atmosphère en France. Q2. À ton avis, la photo A représente-t-elle la position de la Terre pour l été ou pour l hiver en France? Et la photo B? Q3. Depuis la France, selon le géorama, peut-on voir la lune dans les deux cas, à ce moment? Été Hiver
4 5 6 7 8 9 La durée du jour Situation 2 Les saisons Il te faut : un globe terrestre sur lequel tu pourras coller une gommette, une ampoule branchée (posée sur un meuble et préparée par un adulte). Il s agit de comprendre le fonctionnement des saisons. Tu sais que l axe de rotation de la Terre n est pas vertical. Essaie de réaliser l expérience décrite ci-dessous. En plaçant la gommette sur la France, tu observes l incidence des rayons de la lampe sur le globe. 2 Ré ponds aux questions. 3 Q1. Dans quelle position les nuits sont-elles les plus longues en France? Q2. Dans quelle position les nuits sont-elles les plus courtes en France? 1 Q3. Où placerais-tu l hiver? En 1, 2, 3 ou 4? Q4. L été? Q5. Les positions 1, 2, 3, 4 étant dans l ordre, où est le printemps? Q6. Où est l automne? 4 FAISONS LE POINT Contrairement à ce qu on pourrait penser, le est immobile et c est la qui to urne : sur elle-même en heures autour de l axe des pôles ; autour du soleil : une révolution fait 365 jours + 6 heures. (Soit un an de 365 jours et, tous les quatre ans, une année de 366 jours.) Les quatre saisons sont : le, l, l et l. Elles dépendent de la position de la par rapport au. Au cours de sa révolution, l inclinaison de la Terre varie par rapport aux rayons du et cela justifie l alternance des.
Et elle tourne! Situation 3 4 5 6 7 8 9 Le calendrier en 13 questions JUIN DÉCEMBRE Date Durée du jour 3 juin 2008 15 h 54 4 juin 2008 15 h 55 5 juin 2008 15 h 57 6 juin 2008 15 h 57 7 juin 2008 15 h 59 8 juin 2008 16 h 00 9 juin 2008 16 h 02 juin 2008 16 h 03 11 juin 2008 16 h 03 12 juin 2008 16 h 04 13 juin 2008 16 h 04 14 juin 2008 16 h 06 15 juin 2008 16 h 06 16 juin 2008 16 h 07 17 juin 2008 16 h 07 18 juin 2008 16 h 07 19 juin 2008 16 h 07 20 juin 2008 16 h 07 21 juin 2008 16 h 07 22 juin 2008 16 h 07 23 juin 2008 16 h 07 24 juin 2008 16 h 06 25 juin 2008 16 h 07 26 juin 2008 16 h 05 27 juin 2008 16 h 05 28 juin 2008 16 h 05 29 juin 2008 16 h 05 30 juin 2008 16 h 05 Q5. À ton avis, que se passe-t-il pour les jours du 1 er au 15 juillet? Ils rallongent? Ils raccourcissent? Ils ne varient pas? Q6. Quels sont les jours les plus courts du mois de décembre 2008? Q7. Le 21 décembre est appelé solstice d hiver. Peux-tu donner la définition de l expression solstice d hiver*? Attention à préciser «dans l hémisphère Nord». Q8. Du 7 au 20 décembre, que se passe-t-il pour la durée du jour? Q9. Du 22 au 31 décembre, que se passe-t-il pour la durée du jour? Q. À ton avis, que se passe-t-il pour les jours du 1 er au 15 janvier 2009? Ils rallongent? Ils raccourcissent? Ils ne varient pas? * Tu peux utiliser un dictionnaire, un atlas ou internet pour t aider. Ce calendrier de 2008 donne des indications pour Paris : L = lever du soleil, C = coucher du soleil. La colonne «durée du jour» donne le résultat obtenu en soustrayant l heure du coucher et l heure du lever : durée = C L. Elle donne ainsi la durée de la journée. L heure indiquée est l heure solaire. En France, on compte 2 heures de plus en été pour avoir l heure légale. Observe attentivement le tableau avant de répondre sur ton cahier aux questions suivantes : Q1. Quels sont les jours les plus longs du mois de juin 2008? Q2. Le 20 juin est appelé solstice d été. Peux-tu donner la définition du mot solstice*? Attention à préciser «dans l hémisphère Nord» Q3. Du 3 juin au 19 juin, que se passe-t-il pour la durée du jour? Q4. Du 21 juin au 30 juin, que se passe-t-il pour la durée du jour? Date Durée du jour 7 décembre 2008 8 h 21 8 décembre 2008 8 h 19 9 décembre 2008 8 h 18 décembre 2008 8 h 17 11 décembre 2008 8 h 16 12 décembre 2008 8 h 15 13 décembre 2008 8 h 14 14 décembre 2008 8 h 14 15 décembre 2008 8 h 14 16 décembre 2008 8 h 13 17 décembre 2008 8 h 12 18 décembre 2008 8 h 12 19 décembre 2008 8 h 12 20 décembre 2008 8 h 11 21 décembre 2008 8 h 12 22 décembre 2008 8 h 11 23 décembre 2008 8 h 12 24 décembre 2008 8 h 12 25 décembre 2008 8 h 12 26 décembre 2008 8 h 13 27 décembre 2008 8 h 14 28 décembre 2008 8 h 13 29 décembre 2008 8 h 14 30 décembre 2008 8 h 15 31 décembre 2008 8 h 16
4 5 6 7 8 9 Et elle tourne! Q11. Combien d heures dure une journée complète (jour + nuit)? En continuant mes recherches, j ai trouvé la définition d équinoxe : moment de l année où les jours et les nuits ont approximativement la même durée. Q12. Quelle est à peu près cette durée en heures? L équinoxe de printemps est le 20 mars 2008 et l équinoxe d automne le 22 septembre 2008. Voici les dates des saisons pour l hémisphère Nord. Printemps : du 21 mars 2008 au 21 juin. Été : du 21 juin au 23 septembre. Automne : du 23 septembre au 21 décembre. Hiver : du 21 décembre 2008 au 21 mars 2009. On s aperçoit que ces dates correspondent à un ou deux jours près aux solstices et aux équinoxes. Q13. Pourrais-tu donner les dates des saisons de l hémisphère Sud? Situation 4 Tu peux faire une enquête si tu ne connais pas la réponse pour les questions 1 et 2 ci-dessous. Les géographes ont créé des lignes imaginaires sur la Terre pour se repérer. Il en sera de même pour le repérage de l heure partout dans le monde. La terre tourne sur elle-même. Réponds sur ton cahier. Q1. Rappel : combien de temps met-elle pour faire un tour entier sur elle-même? Nous savons aussi qu elle se déplace sur une orbite autour du soleil. Q2. Rappel : combien de temps met-elle pour faire une révolution (tour complet) autour du soleil? On a donc «découpé» la Terre en fuseaux horaires. -12 +12-11 - -9-8 -7-6 -5-4 -3-2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 + +11 +12-12 New-York Paris Pékin Antilles Guyane française La Réunion Nelle Calédonie Tahiti Sydney -12 +12-11 - -9-8 -7-6 -5-4 -3-2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 + +11 +12-12
4 5 6 7 8 9 Et elle tourne! Q3. S il est 15 heures en France, quelle heure est-il dans les lieux suivants? À Pékin. À New York. À Tahiti. À Sydney*. En Nouvelle-Calédonie* * Attention, il y a peut-être un piège! Q4. Plus difficile. S il est 13 h à New York, quelle heure est il dans les deux endroits suivants? À Paris. À Tahiti. Q5. Fait-il jour partout sur la Terre au même moment? Situation 5 Il te faut : un ballon (rond et clair, si possible), une lampe (de bureau, par exemple) ou une lampe de poche, une craie (ou un feutre effaçable), un support et un verre (pour poser le ballon), être dans une pièce sombre. Dans une pièce sombre, pose ta lampe de bureau sur un meuble et dirige le faisceau vers un mur. Place le ballon devant le faisceau. (Voir le schéma ci-dessous.) Observe et essaie de tracer la ligne entre la zone éclairée et celle qui est sombre sur le ballon.... A. Dessine le ballon sur ton cahier. Trace ensuite la ligne que tu as marquée sur le ballon. Est-elle droite ou cintrée? À ton avis, que représente : la lampe? le ballon? le trait sur le ballon? B. Trace sur le ballon une croix qui représente un endroit. Fais tourner le ballon selon un axe représenté ci-dessus. Que se passe-t-il pour ce point? C. Après avoir posé le ballon sur un verre, comme le montre le schéma, tu vas te déplacer dans la pièce et dessiner sur ton cahier ce que tu vois. Position 1 : tu es derrière la lampe. Position 2 : tu es d un côté du ballon. Position 3 : tu es de l autre côté du ballon. Position 4 : tu es derrière le ballon, face à la lampe. Ainsi, on voit que, selon notre position par rapport au ballon, on en apercevra seulement une partie. C est comme lorsque nous regardons la lune depuis la Terre. (Voir plus loin, la situation 7.)
4 5 6 7 8 9 Et elle tourne! Situation 6 Tu viens de trouver que la Terre n est pas éclairée en même temps sur toute sa surface. Voici une vue de l Europe prise depuis un satellite. Angleterre France Océan Atlantique Espagne Italie AFRIQUE Sens de rotation de la Terre Nasa A. Décris en une ou deux phrases cette image vue du satellite. B. Réponds ensuite aux questions. 1. À ton avis, à quoi correspond la ligne qui sépare les deux parties de la photo? (Voir l activité précédente.) 2. Comment l expliques-tu? Que se passe-t-il en France? 3. La France va-t-elle être dans le jour ou dans la nuit dans l heure qui suit? 4. Par rapport à la photo, le soleil est-il à gauche ou à droite? 5. Si nous sommes le 20 juin 2009, quelle heure est-il en France? (Pour répondre, va revoir la situation 3.) FAISONS LE POINT Le éclaire la Terre qui tourne et ainsi, la lumière reçue sur tous les endroits de la Terre change, alternant le et la en 24 heures. La durée du jour rallonge jusqu au d, c est-à-dire le 20 juin. Ensuite, les jours raccourcissent jusqu au 21 décembre qui est le d. Lorsque la durée du jour est à peu près égale à celle de la nuit, on dit que c est l.
Toujours dans la lune! 4 5 6 7 8 9 Situation 7 Voici les mois d octobre, novembre et décembre du calendrier de 2008 à Paris (en France): a. À ton avis, que signifient les symboles présentés ci-dessous à droite? A C B D As socie la lettre à la phrase qui lui convient. Exemple : C4. 1. Je ne vois que la partie gauche de la lune qui est éclairée. 2. Je ne vois que la partie droite de la lune qui est éclairée. 3. Je ne vois pas la lune. 4. Je vois la lune entière. b. Durant «x» jours, voici ce qu on peut voir de chez soi (plutôt la nuit). Quelle est la valeur approximative de x? Les phases de la lune Premier croissant Premier quartier Pleine lune Dernier quartier Dernier croissant Nouvelle lune Nouvelle lune Un bon moyen pour mémoriser ou didentifier les phases de la lune. On voit la lettre p donc : «premier quartier». La lettre d apparaît, donc : «dernier quartier».
4 5 6 7 8 9 Toujours dans la lune! C. Essaie de trouver un calendrier qui te donne les dates des phases de la lune visibles depuis chez toi. Ou bien recherche sur Internet avec les expressions : «calendrier lunaire», «cycle de la lune». (Attention à l endroit de l observation.) Note ces dates sur ton cahier de sciences. Essaie de penser à observer la lune ces soirs-là (s il n y a pas de nuages!). Dessine-la sur ton cahier et écris à côté, selon le dessin que tu auras obtenu : premier quartier pleine lune dernier quartier FAISONS LE POINT La Lune est le seul de la Terre. On la voit selon différentes depuis la Terre. Une lunaison, cycle de la lune, dure environ jours.