Objectifs
1. Comprendre la rotation de la Terre et son impact sur la position du Soleil dans le ciel.
2. Observer et consigner l'évolution des ombres au fil de la journée.
3. Relier la position du Soleil à la longueur et à l'orientation des ombres.
4. Développer des compétences en observation et en enregistrement scientifique.
5. Favoriser le travail en équipe et la collaboration.
Contextualisation
La trajectoire du Soleil ainsi que les ombres qu’il crée font partie de notre quotidien. Du lever au coucher, elles varient en taille et en direction. Mieux comprendre ce phénomène nous permet d’appréhender des notions essentielles sur notre planète et l’astre solaire. Par exemple, dans l’Antiquité, les Égyptiens se servaient des ombres pour mesurer le temps et établir des calendriers, une pratique qui a évolué jusqu’à nos jours. Ces connaissances sont également indispensables dans divers domaines professionnels, comme l’ingénierie civile, où la maîtrise de l’éclairage naturel est primordiale dans la conception des bâtiments, ou encore en agriculture, où la gestion de l’ensoleillement influe sur les périodes de plantation et de récolte.
Pertinence du sujet
À retenir !
Rotation de la Terre
La rotation de la Terre correspond au mouvement de celle-ci autour de son axe. Ce roulement entraîne l’alternance entre le jour et la nuit, se déroulant sur une période d’environ 24 heures.
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La rotation s’effectue en environ 24 heures.
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Elle est à l’origine de l’alternance jour/nuit.
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Elle influence la position apparente du Soleil dans le ciel au cours de la journée.
Position du Soleil dans le Ciel
La position du Soleil varie au fil de la journée à cause de la rotation terrestre. Le matin, il se lève à l’est ; à midi, il atteint son zénith ; et l’après-midi, il se couche à l’ouest.
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Le Soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest.
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À midi, le Soleil se trouve à son point culminant.
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Ce déplacement se reflète dans la variation des ombres.
Ombres et leur Longueur
Les ombres varient en longueur et en direction tout au long de la journée, en fonction de la position changeante du Soleil. Le matin et en fin d’après-midi, elles sont plus longues, tandis qu’à midi, elles se raccourcissent.
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Les ombres sont plus étirées le matin et en fin d’après-midi.
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À midi, elles se font plus courtes.
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La direction des ombres évolue selon la trajectoire du Soleil.
Applications pratiques
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Ingénierie civile : La compréhension du trajet du Soleil et des ombres permet de concevoir des bâtiments tirant parti de la lumière naturelle, réduisant ainsi la dépendance à l'éclairage artificiel et économisant de l'énergie.
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Agriculture : Les agriculteurs planifient la disposition des cultures en fonction de l’ensoleillement, optimisant ainsi les rendements.
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Cinéma : Pour les réalisateurs, la prise en compte de la position du Soleil assure un éclairage naturel adapté pour filmer en extérieur et obtenir des scènes visuellement harmonieuses.
Termes clés
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Rotation : Mouvement de la Terre autour de son propre axe, entraînant le cycle jour/nuit.
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Position du Soleil : Emplacement apparent du Soleil dans le ciel, variant au cours de la journée à cause de la rotation terrestre.
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Ombre : Zone moins éclairée créée lorsqu'un objet bloque la lumière du Soleil, dont la longueur et la direction varient au fil de la journée.
Questions pour réflexion
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De quelle façon la rotation de la Terre a-t-elle une influence sur nos activités quotidiennes ?
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En quoi la connaissance de la position du Soleil et des ombres est-elle utile dans différents métiers ?
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Pourquoi est-il important de développer dès le plus jeune âge des compétences en observation et en enregistrement scientifique ?
Réaliser votre propre cadran solaire
Confectionnons un cadran solaire simple afin d’observer et de noter l’évolution des ombres au fil de la journée.
Instructions
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Rassemblez les matériaux nécessaires : du carton, des pailles, du ruban adhésif, une règle et un crayon.
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Fixez verticalement une paille au centre du carton à l’aide du ruban adhésif.
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Repérez et tracez la position de l’ombre de la paille sur le carton toutes les heures, en utilisant la règle pour relier la base de la paille à l’extrémité de l’ombre.
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Observez comment l’ombre se déplace tout au long de la journée.
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Partagez vos observations avec vos camarades et rédigez un bref rapport sur ce que vous avez découvert.
