Le Ciel et La Terre Dossier d entraînement PE1 Majeure Sciences expérimentales & Technologie Frédéric Kapala IUFM de Franche-Comté - 15/11/07 Les questions prennent appui sur quatre documents 1. Première étape : analyse critique des documents proposés en faisant appel à vos propres connaissances. Question 1 : Document Manuel Hachette C3 «Les savoirs de l'école» 1.1. Paragraphe «Les sources de lumière» 1. Faites une critique scientifique du paragraphe ; 2. Proposez une classification des sources de lumières plus pertinente 1.2. Faites une critique scientifique du paragraphe «Pourquoi je vois un objet?» 1.3.Paragraphe «Comment se déplace la lumière?» : Dans les deux photographie, qu'est-ce qui permet de voir les «rayons» de lumière? 1.4.Paragraphe «Comment se forment les ombres?» 1. Faites une critique scientifique du paragraphe ; 2. Qu'est-ce qu'une «ombre parfaite» à votre avis? 3. «Sur la Terre, nous avons une ombre...» Quelle erreur scientifique induisent ces quelques lignes? Question 2 : Document Manuel 4e/5e collection «Étincelle» 2.1. Répondez aux questions des activités 1, 2 et 3. 2.2. Comment faire pour que le globe diffuseur ne fasse pas de pénombre? Justifiez par un schéma. 2.3.Étant donnés une source de lumière, un objet opaque et un observateur, définissez la zone d'ombre résultante. Question 3 : Document «Les éclipses de Lune» IMCCE 3.1. Comparez l'explication des éclipses de Lune à celle des phases de la Lune. Quel lien faites-vous entre ces phénomènes? 3.2. Expliquez la légende «orbite apparente du Soleil» dans le premier schéma. 3.3. Faites l'inventaire des phénomènes optiques mis en jeu lors d'une éclipse de Lune. Question 4 : Document «Éclipse de Lune du 21 février 2008 et éclipse de Soleil du 11 juillet 2010» 4.1. Que nous apprend ce document sur la proportion réciproque d'observateurs concernés par des éclipses de Lune et de Soleil? Explicitez-en la raison. 4.2. Proposez des schémas explicatifs des deux phénomènes. 2. Deuxième étape : exploitation des documents pour présenter, en un texte de deux pages maximum, des éléments d une démarche d investigation telle qu elle est prévue dans les programmes du cycle 3 de l école primaire. Question 5 : À partir de l analyse que vous avez réalisée dans la première étape, vous indiquerez, en référence aux programmes de l école, un problème qui pourrait être traité au cycle 3. Vous présenterez une situation d entrée possible. Exposez ensuite, à partir de cette situation, des éléments d une démarche d investigation que vous proposez. Question 6 : Précisez les connaissances que les élèves pourront aborder ou acquérir au cours des activités conduites.
Sciences et technologie Les Savoirs de l'école cycle 3 Hachette Éducation 1999
Sciences-Physiques 5e/4e Collection Étincelle Hachette Éducation 1998
Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides http://www.imcce.fr/page.php?nav=fr/ephemerides/phenomenes/eclipses/lune/index.php Quand ont lieu les éclipses de Lune? Il se produit une éclipse de Lune lorsque la Lune passe dans le cône d'ombre ou dans le cône de pénombre de la Terre. Le Soleil, la Terre et la Lune sont alors quasi alignés, ce qui correspond au moment de la pleine Lune. Si le plan de l'orbite de la Lune était le même que le plan de l'orbite de la Terre (écliptique), il y aurait une éclipse de Lune à chaque pleine Lune, or le plan de l'orbite de la Lune est incliné d'environ 5 17' sur le plan de l'orbite terrestre à la pleine Lune. l'intersection de ces deux plans est une droite appelée ligne des noeuds et les intersections de cette droite avec l'écliptique sont appelées noeuds de l'orbite lunaire. Pour qu'il y ait une éclipse, il faut donc que la Lune soit près de la ligne des noeuds au moment de la pleine Lune. Les éclipses totales, lorsque la Lune passe en totalité dans le cône d'ombre de la Terre. Pour observer une éclipse de Lune il faut et il suffit que la Lune soit visible, donc levée au lieu d'observation. Circonstances d'une éclipse de Lune Le déroulement d'une éclipse est le suivant: l'entrée dans la pénombre l'entrée dans l'ombre (pour les éclipses partielles et totales) le début de la totalité (pour les éclipses totales uniquement) le maximum de l'éclipse et sa grandeur à cet instant la fin de la totalité (pour les éclipses totales uniquement) la sortie de l'ombre (pour les éclipses partielles et totales) la sortie de la pénombre. Atmosphère terrestre et éclipse de Lune Au cours d'une éclipse totale de la Lune, les rayons lumineux passant dans l'atmosphère terrestre sont déviés par la réfraction atmosphérique et éclairent la Lune. Ce flux lumineux est plus proche au centre de la Lune et se traduit par une coloration rougeâtre, qui rappelle un peu la couleur du ciel terrestre au moment du coucher du Soleil. Les autres régions de la Lune sont peu colorées, d'une teinte généralement grise. l'aspect, les couleurs et l'intensité de l'éclairement sont très variables d'une éclipse à l'autre, ils sont imprévisibles et dépendent fortement des conditions météorologiques atmosphériques sur le terminateur terrestre (l'arc de grand cercle terrestre délimitant la surface de la Terre vue de la Lune). [...] Une éclipse de Lune pouvant durer plusieurs heures (au maximum 5 heures), pour en observer toutes les phases il faut que la Lune soit levée durant la totalité du phénomène, sinon on ne peut observer qu'une partie des phases de l'éclipse. Pour indiquer les zones de visibilité des différentes phases, on trace ces zones sur une carte. Condition d'observation et durée des éclipses Les types d'éclipses Il existe trois types d'éclipses de Lune : Les éclipses par la pénombre, lorsque la Lune passe uniquement dans le cône de pénombre de la Terre. Ces éclipses sont très peu spectaculaires et sont à peine visibles. Les éclipses partielles, lorsque la Lune passe en partie dans le cône d'ombre de la Terre.
Éclipse de Lune : Sur les cartes de visibilité, on utilise les notations suivantes: V I P1 O1 T1 T2 O2 P2 la région de visibilité la région d invisibilité la limite de la région où l on observe l entrée dans la pénombre (pointillés larges) la limite de la région où l on observe l entrée dans l ombre (pointillés normaux) la limite de la région où l on observe l entrée dans la totalité (petits pointillés) la limite de la région où l on observe la fin de la totalité (petits pointillés) la limite de la région où l on observe la sortie de l ombre (pointillés normaux) la limite de la région où l on observe la sortie de la pénombre (pointillés larges) http://www.imcce.fr/fr/ephemerides/phenomenes/eclipses/lune/fev2008_1.php Eclipse totale de Soleildu 11 Juillet 2010 Durée maximale de la totalité : 5 min. 20 s. http://www.chez.com/lepithec/eclipse/dates.htm