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Repérage du mouvement apparent du Soleil

lundi 4 avril 2005, par Loïc Poullain

Présentation

Ce matériel permet de repérer sur un demi globe transparent les positions réelles du Soleil par rapport au sol.

Ce dispositif ne remplace pas les relevés approximatifs de la position du Soleil dans la cour de l’école : les élèves dessinent approximativement le paysage de la cour orientée vers le sud et placent le Soleil à différents moments de la journée.

Par contre, on peut se passer des relevés d’ombre du gnomon (bâton vertical) dont l’utilisation est simple mais l’interprétation (direction et hauteur du Soleil) difficile pour les élèves de cycle 3.

Attention, dans tous les cas, les élèves ne doivent pas regarder le Soleil. Il y a un risque non négligeable de brûlure de la rétine !

Matériel

- Un carton de 15cm X 20cm
- Une demi feuille A4
- Un demi-globe transparent (ex boule de Noël disponible dans les magasins de fournitures pour travaux manuels ou couture). Le prix approximatif d’une demi boule de 5cm de rayon est de 0,6€.
- Un feutre pour rétroprojecteur de préférence permanent (on efface les inscriptions avec un peu d’alcool ménager)
- une punaise à tête plate avec une aiguille aimantée ou une boussole

- Colle stick, ciseaux, compas, règles plates, éventuellement de la craie pour marquer les emplacements dans la cour.

Préparation du support : programme de construction géométrique

- Tracer un rectangle de 15cm x 20cm.
- Trouver le centre.
- Tracer un cercle de 6 cm de rayon.
- Tracer les médianes du rectangle.
- Indiquer les points cardinaux Nord Sud, Est, Ouest
- Marquer les directions intermédiaires N-E, N-O, etc. en utilisant un gabarit d’angle moitié de l’angle droit.

Remarque : en partant d’un rectangle au lieu d’un carré, les élèves verront que les diagonales ne partagent pas les angles droits à 45° (mesure d’angle hors programme)

Utilisation

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orientation

- Placer le support sur le sol horizontal. Rectifier éventuellement l’horizontalité avec un peu de sable ou gravier.
- Poser au centre une punaise puis une aiguille aimantée.
- Orienter le support à l’aide de cette boussole artisanale.
- Poser le demi-globe transparent en ayant ôté l’aiguille aimantée et la punaise.
- Lorsqu’on déplace le crayon sur le globe, son ombre se déplace également. Il faut marquer la position du crayon lorsque son ombre est juste au centre. ( centre- pointe du crayon - Soleil sont parfaitement alignés

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repérage

Résultats

Faire plusieurs mesures dans la journée et relier les points par une ligne continue.
Recommencer pour plusieurs dates au cours de l’année (préciser la date pour chacune des trajectoires).

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tracés pour plusieurs dates et en divers lieux

Remarque : on peut éviter le tracé géométrique et l’orientation initiale selon les points cardinaux si on laisse le globe à un endroit pour toute la journée sans le déplacer.

Prolongements

- On peut laisser un dispositif (éventuellement plus grand) dans la classe et les élèves "de service" devront réaliser un tracé deux mois plus tard lors d’une journée ensoleillée.
- Si des maquettes de simulation ont été réalisées par le maitre ou achetées, La maquette du mouvement du Soleil
les élèves peuvent vérifier leur trajectoire expérimentale et connaitre la trajectoire du Soleil à d’autres dates et en d’autres lieux de l’hémisphère Nord