De quoi dépend la température à la surface d`une planète
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Thème : La planète Terre et son environnement Chap. 1 : La Terre est une planète du système solaire TP 2 : De quoi dépend la température à la surface d’une planète ? Hypothèse 1 : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Activité 1 : établir la relation reliant énergie reçue en surface d’une planète et distance au soleil. Pour cela on utilise un modèle le banc optique et une sonde lumineuse. Protocole : à l’aide de la sonde photométrique, mesurez la quantité d’énergie lumineuse reçue en fonction de sa distance à la source. Consignes : calibrer le luxmètre sur 2000, enlever le cache, et faire les mesures en se rapprochant de la source. Remplir le tableau suivant : d distance en cm 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 E=énergie reçue En lux (watt/m²) 1/d² Tracez sur une feuille de papier millimétré la courbe E = f(d) Tracez sur la même feuille de papier millimétré la courbe 1/d²=f(d) Q1- Décrivez la première courbe. Que pouvez vous en conclure par rapport à l’hypothèse formulée ? Comparez les deux courbes que vous avez tracées que pouvez vous en déduire ? Activité 2 : replacer sur la courbe des températures théoriques des planètes leur température réelle (mesurée). Le tableau ci-dessous présente la température de surface mesurée des planètes du système solaire, ainsi que leur distance par rapport au soleil en UA (15.10 6 km = 1 unité Astronomique). Planètes Mercure Vénus Température moyenne 150 450 mesurée Distance au soleil 0.4 0.7 en UA Terre Lune Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Pluton 15 -18 -50 -160 -200 -220 -230 -240 1 1 1.5 5.2 9.5 19.2 30.1 39.4 Le graphique distribué représente la température théorique des planètes en fonction de leur distance au soleil. Placez sur cette courbe la température réelle des planètes. Placez les légendes de la courbe. Q2-Que remarquez vous, et quels problèmes posent certaines planètes ? Bilan : les deux activités répondent elles au problème posé ? Formulez le nouveau problème : ………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… TP 2 : De quoi dépend la température à la surface d’une planète ? OBJECTIFS DE CONNAISSANCE ET DE METHODE : La température de surface d’une planète dépend de sa distance au soleil et d’autre chose. Suivre un protocole Construire et interpréter un graphique Mettre en relation des données Commencer par rappeler les acquis de la dernière séance en utilisant le livre p.24. Essayer de les amener au critère de la température. A ce moment là formuler la question : « de quoi dépend la température à la… » Distribuer la fiche TP. Faire formuler individuellement une hypothèse, puis « corriger » Hypothèse 1 : …La température de surface d’une distance au soleil …………… planète dépend de sa Activité 1 : Lien entre l’activité et l’hypothèse on cherche à la vérifier : le protocole est donné. Mais il faut expliquer pourquoi on utilise l’énergie lumineuse au lieu de la température pour des raisons pratiques. Diviser la classe en deux groupes : - une partie remplie la ligne du tableau 1/d² - l’autre partie mesure l’énergie avec le banc optique expliquer les consignes d’utilisation du banc optique Consignes d’utilisation calibrer sur 2000 lux !!! Attention ne pas déplacer la source tant qu’elle est encore chaude pour ne pas griller l’ampoule. !!! Activité 1 : établir la relation reliant énergie reçue en surface d’une planète et distance au soleil. Pour cela on utilise un modèle le banc optique et une sonde lumineuse. Protocole : à l’aide de la sonde photométrique, mesurez la quantité d’énergie lumineuse reçue en fonction de sa distance à la source. Consignes : calibrer le luxmètre sur 2000, enlever le cache, et faire les mesures en se rapprochant de la source. Remplir le tableau suivant : d distance en cm 10 20 30 40 50 60 70 80 90 E=énergie reçue En lux (watt/m²) 1/d² Tracez sur une feuille de papier millimétré la courbe E = f(d) Tracez sur la même feuille de papier millimétré la courbe 1/d²=f(d) Questions 1 : Décrivez la première courbe. Que pouvez vous en conclure par rapport à l’hypothèse formulée ? Comparez les deux courbes que vous avez tracées que pouvez vous en déduire ? L’énergie lumineuse diminue lorsque la distance par rapport à la source augmente. 100 Pour ce modèle l’hypothèse de départ est validée : l’énergie lumineuse décroît lorsqu’on s’éloigne de la source. L’énergie lumineuse en fonction de la distance à la source varie de la même façon que la courbe 1/d² en fonction de la distance au soleil. L’énergie lumineuse est proportionnelle à l’inverse du carré de la distance. Activité 2 : Lien avec l’activité précédente : vérifier sur le réel si les températures de surface sont bien régies par leur distance au soleil. Activité 2 : replacer sur la courbe des températures théoriques des planètes leur température réelle (mesurée). Le tableau ci-dessous présente la température de surface mesurée des planètes du système solaire, ainsi que leur distance par rapport au soleil en UA (15.10 6 km = 1 unité Astronomique). Planètes Mercure Vénus Température moyenne 150 450 mesurée Distance au soleil 0.4 0.7 en UA Terre Lune Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Pluton 15 -18 -50 -160 -200 -220 -230 -240 1 1 1.5 5.2 9.5 19.2 30.1 39.4 Le graphique distribué représente la température théorique des planètes en fonction de leur distance au soleil. Placez sur cette courbe la température réelle des planètes. Placez les légendes de la courbe. Questions 2 : Que remarquez vous, et quels problèmes posent certaines planètes ? Certaines planètes ne sont pas placées sur la courbe des températures théoriques, Mars, Vénus et la Terre sont plus chaudes. BILAN : individuel Bilan : les deux activités répondent elles au problème posé ? La température d’une planète dépend de sa distance au soleil, et d’autre chose. Formulez le nouveau problème. Comment expliquer que sur certaines planètes la température mesurée est plus élevée que leur température théorique ?
