ASTRONOMIE 2

Étude du mouvement (apparent) du Soleil

Objectifs notionnels :

- Repérer la position du Soleil dans le ciel, notamment à son lever et coucher
- Sens du mouvement : savoir qu'il se déplace de l'Est vers l'Ouest
- Culmination au sud, à midi solaire (voisin mais différent de 12 h)

Il est essentiel d'effectuer ces observations à différents moments d'une journée, et si possible, à plusieurs époques de l'année.

Compétences :

- Utiliser et comparer différentes techniques d'obseravtion.
- Constituer un ensemble de relevés (schémas, listes, tableaux).

Préparation matérielle :

- Boussoles, montres réglées à l'heure légale.

- Objets pouvant servir de piquets verticaux : batons baguettes de bois, clous, crayons. Fils à plomb

Activités des élèves:

ACTIVITE 1(collective orale ou par groupe par écrit)

Un entretien préliminaire "Comment bouge le Soleil dans le ciel" renseignera sur les conceptions enfantines. A ce stade certains élèves affirmeront que "c'est la Terre qui bouge et non le Soleil", assertion à mettre de coté pour la réutiliser en partie 3.

Une inversion dans les directions

ACTIVITE 2 (par groupes)

Demander ensuite de repérer la position du Soleil : diverses propositions : par rapport aux batiments et végétation environnant, à l'aide du bras, en collant des gommettes sur une vitre, à l'aide d'instruments

On discutera avec la classe du caractère plus ou moins précis et transférable de ces repérages (idée d'objectiver une mesure). Une formulation du type "le matin le Soleil est au dessus du préau" évoluera en "à 9h le Soleil est au Sud-Est", par exemple.

ACTIVITE 3 (par groupes)

La technique du gnomon (ombre d'un piquet vertical) a l'avantage d'autoriser des relevés écrits faciles (tracés sur une feuille horizontale). S'assurer néammoins de la connaissance que ombre et Soleil ont des directions opposées et qu'à une la longueur minimale de l'ombre correspond un Soleil au plus haut (culmination). Des simulations avec un clou vertical et une lampe de poche permettent une modélisation de cette technique.

On peut aussi orienter un piquet de sorte qu'il n'ait pas d'ombre portée. La direction du piquet donne alors celle du Soleil. Un éventail de directions étiquettées sera constitué.

Autres activités ou prolongement :

-- Travailler la proportionnalité hauteur du piquet/longueur de l'ombre.

-- Fabriquer un instrument de visée, un théodolite. L'utiliser, faire des relevés.

-- En répétant plusieurs fois dans l'année ces activités, on trouvera que les directions du lever et du coucher diffèrent selon la date, que la hauteur du Soleil au sud change également. Le logiciel Stellarium autorise ces comparaisons en changeant plusieurs fois la date dans le menu.

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