HPT UAA1 FA2 150425
Activité 1 - Pourquoi fait-il jour ou nuit ?
Procédure
1. Construire un modèle miniature de la Terre en plantant la tige dans la sphère en polystyrène.
2. Marquer le point où la tige pénètre dans la sphère par un S (pôle sud) et le point opposé sur la sphère par
un N (pôle nord). Tracer au marqueur une ligne à mi-distance entre les pôles : c’est l’équateur. Faire une
marque (ou planter une épingle) à mi-distance entre l’équateur et le pôle nord, cette marque figure la
position d’un observateur situé en Belgique.
3. Après avoir assombri la pièce, éclairer le globe miniature à l’aide d’une lampe qui figure le Soleil.
4. Faire tourner le globe sur son axe. Que se passe-t-il pour l’observateur situé en Belgique ?
Observations
Lorsqu’on fait tourner le globe sur son axe, la marque représentant la Belgique passe alternativement dans
l’ombre et dans la lumière. Lorsque la marque est située dans l’ombre, un observateur se trouvant à cet endroit
ne peut pas voir le Soleil car une partie de la Terre est placée entre lui et le Soleil : c’est la nuit. Lorsque la marque
se trouve dans la lumière, le Soleil est visible depuis la marque: c’est le jour. Conclusion : la rotation de la Terre
sur son axe est responsable de l’alternance des jours et des nuits. Une rotation complète de la Terre sur son axe
dure 24 heures.
Remarques et suggestions
Cette expérience peut être réalisée au moyen d’un globe Terrestre vendu dans le commerce. Il est cependant
préférable de donner aux élèves l’occasion de confectionner et d’annoter eux-mêmes le matériel expérimental.
Au cours de toutes les expériences visant à observer l’éclairement de la Terre par le Soleil, il faut veiller à placer
la lampe à la même hauteur que la Terre. De plus, la lampe doit être suffisamment éloignée ou suffisamment
étendue, de manière à ce qu’elle éclaire une moitié de la sphère.
Activité 2 – Quelle heure est-il ici et là-bas ?
Procédure
1. Tracer des repères au marqueur (ou planter des épingles) à différentes longitudes sur le globe Terrestre
.
2. Après avoir assombri la pièce, éclairer le globe miniature à l’aide de la lampe figurant le Soleil.
3. Comment est orienté le globe Terrestre lorsqu’il est midi à Bruxelles ?
4. Y a-t-il d’autres endroits de la Terre où il est la même heure qu’à Bruxelles ?
5. Quelle heure est-il en chacune des autres positions marquées sur le globe?
Observations
Lorsqu’on place le globe dans le halo de la lampe, certains repères se trouvent dans l’ombre, d’autres dans
la lumière : il fait nuit dans certaines régions tandis que pour d’autres c’est le matin, le midi ou le soir.
Conclusion : à un moment donné, l’heure n’est pas la même pour toutes les régions de la planète (c’est la
raison d’être des fuseaux horaires).
(Pour approfondir) Par contre, on constate que le jour se lève au même moment en tout point d’une ligne
qui rejoint les deux pôles (un méridien)
. Au même moment, le jour s’achève le long du méridien situé à 180°
de là. Comme 12 heures séparent le lever du coucher du Soleil (à l’équinoxe), on peut, en divisant l’équateur
en 24 segments égaux, dessiner les fuseaux horaires pour toute la planète et estimer le décalage horaire
entre deux régions du monde.
Placer le modèle de la Terre de l’expérience 1 avec la marque figurant la Belgique devant soi. Tourner trois fois de suite la
sphère de 90° autour de son axe et placer chaque fois une nouvelle marque à la même latitude (c’est-à-dire à la même
distance par rapport à l’équateur) que la Belgique.
En réalité, cette situation ne se produit qu’aux équinoxes ; les autres jours de l’année, la frontière séparant les zones
d’ombre et de lumière sur la Terre ne passe pas par les pôles. Dans cette activité cependant, nous n’avons pas encore parlé
de l’inclinaison de l’axe de rotation de la terre, notion qui sera introduite pour l’explication des saisons.