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Repérage de la course du Soleil

jeudi 10 février 2005

Objectif - niveau

- Cette activité est réalisable en cycle 3

Présentation

Il est difficile de garder la trace du mouvement apparent du Soleil par rapport au sol car on ne peut pas l’observer directement (danger réel pour les yeux). La solution classique consiste à utiliser le déplacement de l’ombre d’un baton vertical ; ce dispositif est toutefois un peu compliqué car il faut inverser le mouvement de l’ombre pour retrouver le mouvement du Soleil. Le centre de la maquette est utilisé comme point cible pour l’ombre du pointeur (petit disque troué ou extrémité d’un marqueur pour rétroprojecteur). Il suffit alors de marquer l’emplacement sur le globe transparent et de recommencer à plusieurs moments de la journée sans déplacer le dispositif. (D’après une idée d’un collègue allemand lors d’un stage d’été européen d’astronomie)

Remarque : Le fabricant de matériel scientifique CELDA commercialise un dispositif équivalent plus précis et gradué mais ne pouvant être utilisé que par le maître étant donné son prix (environ 20 € )

Matériel

- support en bois ou carton de 15 x 20 cm
- un globe transparent en plastique de diamètre 10 cm au moins
- petite boussole à coller
- deux marqueurs pour rétroprojecteur (un permanent et un soluble à l’eau)
- une bande de carton de 2 x 6 cm
- perforatrice de bureau, compas, ciseaux

Réalisation

  1. Tracer sur le support les axes perpendiculaires passant par le centre de la plaque. Matérialiser le centre par une marque particulière (cible).
  2. Tracer le cercle de base du globe.
  3. Indiquer les points cardinaux correspondants.
  4. Coller la petite boussole sur la plaque en s’assurant que son axe Nord-Sud est parfaitement parallèle à l’axe N-S tracé sur le support.
  5. Poser ou coller le globe transparent. Indiquer au marqueur indélébile : les points cardinaux N-S-E-O, éventuellement les méridiens correspondants et quelques cercles d’égale hauteur (30° et 60°), le zénith (verticale du lieu)
  6. Perforer l’extrémité de la bande de carton (pointeur).

Utilisation

  1. Placer le dispositif sur une table en bois horizontale (on peut en profiter pour utiliser un niveau à eau)
  2. Tourner le support de manière à ce que la boussole soit parfaitement parallèle à l’axe N-S indiqué
  3. Poser le pointeur sur le globe et le déplacer de telle façon que le disque lumineux soit centré sur la cible.
  4. Sans bouger, indiquer avec le marqueur non-permanent la position du Soleil à cet instant. Recommencer à plusieurs moments de la journée si le temps le permet (on peut sans erreur détectable ajouter des mesures le lendemain et les 2 ou 3 jours suivants)
  5. Relier les points entre eux pour obtenir la trajectoire apparente du Soleil.
  6. Des tracés similaires à différentes périodes de l’année permettent aux élèves de relever les différentes trajectoires selon les saisons.