activité documentaire

Auteur : Abd-El-Kader Françoise ; Teyssier Sébastien Académie de LYON
FICHE 1 PRÉSENTATION
Titre
Notion de champ
Type d'activité
Activité documentaire
Objectifs de
l’activité
Appréhender à l’aide d’exemples simples et progressifs, la notion de champ.
Références par
rapport au
programme
Cette activité illustre le thème COMPRENDRE
et le sous thème CHAMPS ET FORCES
en classe de PREMIERE S
Notions et contenus
Exemples de champs
Champ électrostatique
Champ de gravitation
Compétences attendues
Recueillir et exploiter des
informations sur un phénomène pour
avoir une première approche de la
notion de champ. Décrire le champ
associé à des propriétés physiques qui
se manifestent en un point de l’espace.
Caractéristiques d’un champ.
Conditions de
mise en œuvre
Prérequis : interactions gravitationnelles/électriques
Durée : plus de 2h
Contraintes matérielles : vidéoprojecteur
Remarques
Auteur
ABD-EL-KADER Françoise
TEYSSIER Sébastien
Académie de LYON

Auteur : Abd-El-Kader Françoise ; Teyssier Sébastien Académie de LYON
FICHE 2

Auteur : Abd-El-Kader Françoise ; Teyssier Sébastien Académie de LYON
FICHE 3 FICHE POUR LE PROFESSEUR
NOTION DE CHAMP
Les champs scalaires.
On parle de champ scalaire lorsqu’à tout point de l’espace on associe une valeur numérique.
Activité 1 : le champ scalaire de température / carte météorologique.
Sur la carte ci-contre, on
associe à différentes grandes villes
la température moyenne prévue
pour la journée. Cette carte est
donc une représentation d’un
champ scalaire de température.
1. En lisant les informations sur la
carte, pouvez-vous indiquer
quelles sont les températures
prévues à Lyon et à Saint
Etienne ? Et celle qu’il va faire
à Roanne ?
2. Quelle est la limite d’une telle
représentation ?
3. Pourquoi cette carte est-elle
colorée ?
4. En vous aidant de la couleur
pouvez-vous donner un ordre
de grandeur de la température
qu’il fera à Roanne ?
1. Lyon : 5 °C ; St Etienne : 5 °C ; la température de Roanne n’est pas portée sur la carte,
donc on ne peut pas savoir.
2. On ne peut pas indiquer les températures de chacun des points de la carte. On est obligé
de faire un maillage de l’espace.
3. La coloration de la carte permet de pallier la limite précédente en permettant de donner
une indication de la température des zones non répertoriées.
4. La zone de Roanne est en bleue clair, on peut donc affirmer que la température est
comprise entre 2 °C et 0°C.
Remarque : la carte sera idéalement projetée au vidéoprojecteur pour la juste appréciation des
couleurs…

Auteur : Abd-El-Kader Françoise ; Teyssier Sébastien Académie de LYON
Activité 2 : le champ scalaire de pression / carte météorologique.
Sur cette nouvelle carte, on représente un champ de pression, c’est-à-dire que l’on
associe à chaque point de l’espace une valeur de la pression atmosphérique.
1. Quelle est la valeur de la pression
atmosphérique le long d’une ligne
tracée en marron sur la carte. En
quelle unité cette pression est-elle
exprimée ?
On appelle équipotentielle, une ligne (ou
une surface) sur laquelle le champ a
même valeur. Une équipotentielle de
température est appelée une isotherme…
2. Quel nom spécifique donne-t-on à
une équipotentielle de pression ?
3. En observant la carte ci-contre,
complétez les phrases qui rendent
compte des propriétés des
équipotentielles :
« Dans le plan, les équipotentielles sont des …………….. ouvertes ou ……………………….
qui ne se ……………………. jamais. Par convention implicite, l’écart des valeurs des
champs entre deux équipotentielles consécutives est toujours ……………….. »
1. La valeur de la pression atmosphérique sur une ligne marron est indiquée sur la ligne et
elle reste constante tout le long d’une même ligne. La pression est ici exprimée en hPa
(hectopascal)
2. Une équipotentielle de pression s’appelle une isobare.
3. Dans le plan, les équipotentielles sont des lignes ouvertes ou fermées qui ne se coupent
jamais. Par convention implicite, l’écart des valeurs des champs entre deux
équipotentielles consécutives est toujours le même.
Les champs vectoriels.
On parle de champ vectoriel lorsqu’à tout point de l’espace on associe un vecteur.
Chaque vecteur a un sens et une intensité. Il va donc y avoir deux façons de procéder pour
représenter les champs vectoriels :
On s’intéresse à l’intensité du
champ et on trace les lignes
équipotentielles (voir partie
précédente).
On s’intéresse à la direction et
au sens du champ et on trace
les lignes de champs (on part
d’un point de l’espace, et on suit
la direction et le sens des
vecteurs en traçant une ligne
fléchée).

Auteur : Abd-El-Kader Françoise ; Teyssier Sébastien Académie de LYON
Activité 1 : le champ vectoriel de vitesse / force du vent.
(http://theyr.tv/cg/cna/L=fr%2ANA?_cookiecheck=1 )
1. Que représente chacune des flèches sur cette carte de météo marine ? Quels
renseignements donne-t-elle ?
Chaque flèche représente la force du vent au point où elle est tracée. Elles indiquent la
direction et le sens du vent mais aussi son intensité relative ( plus la flèche est mince et
courte et moins il y a de vent, inversement plus la flèche est longue et épaisse et plus le
vent est violent. )
2. Si on suit les flèches placées sur une même ligne se déplace-t-on le long d’une ligne de
champ ou d’une équipotentielle ? On se déplace sur une ligne de champ.