Fiches du TP Mouvement des enveloppes fluides

SVT secondes.
TP3 : Mise en mouvement des enveloppes fluides.
Montage n° 1 : Mise en mouvement de l'air dans le sens vertical.
Les anticyclones et les dépressions correspondent respectivement à des zones de haute et basse
pression atmosphèrique. Les schémas suivants montrent de façon simplifiée les mouvements de l'air
dans une dépression et un anticyclone.
ANTICYCLONE
DEPRESSION
Objectif : Expliquer avec le modèle pourquoi il y a toujours de plus de basses pressions
(dépressions) que de hautes pressions (anticyclones) au niveau de l'équateur terrestre.
Méthodes :
Activités :
Formuler une
hypothèse.
Utiliser un modèle
analogique.
Relier pour
expliquer
1. Proposez une explication aux mouvements
verticaux de l'air sur le schéma.
2. Avec le matériel à disposition, provoquez
différents mouvements verticaux de l'air.
3. Répondez à l'ojectif par une ou deux phrases
explicatives.
Aides à la réalisation :
-
Le soleil chauffe plus
l'équateur que les pôles.
La fumée d'encens est
chaude.
D'après les résultats et les
connaissances.
Utilisation du modèle et consignes de sécurité :
●
●
●
disposer l'encens éteint et les blocs-glaçon de façon à tester votre hypothèse.
Demander une vérification du dispositif au professeur avant d'allumer l'encens.
Eteindre l'encens et ranger le matériel après utilisation.
Attention : l'encens ne doit pas être en contact avec un autre matériau que la
coupelle en céramique (risque d'incendie) et ne doit pas flamber mais se consumer
lentement. Il faut en écraser soigneusement l'extrêmité dans la coupelle (comme une
cigarette) pour l'éteindre.
SVT secondes.
TP3 : Mise en mouvement des enveloppes fluides.
Montage n° 2 : Mise en mouvement de l'air entre les pôles et l'équateur.
Il y a des vents permanent chauds plus ou moins violents qui circulent des latitudes élevées (pôles)
vers l'équateur, à faible altitude (près du sol). Le schéma suivant propose une représentation
théorique de ces courants atmosphériques permanents nommés celule de convection.
Objectif : Expliquer avec le modèle pourquoi il y a des vents chauds permanents en basse
altitude entre les hautes et les absses latitudes terrestres.
Méthodes :
Activités :
Formuler une
hypothèse.
Utiliser un modèle
analogique.
Relier pour
expliquer
1. Proposez une explication aux mouvements
horizontaux de l'air sur le schéma.
2. Avec le matériel à disposition, provoquez
différents mouvements horizontaux de l'air.
3. Répondez à l'ojectif par une ou deux phrases
explicatives.
Aides à la réalisation :
-
Le soleil chauffe plus
l'équateur que les pôles.
La bougie réchauffe l'air au
dessus d'elle.
D'après les résultats et les
connaissances.
Utilisation du modèle et consignes de sécurité :
●
●
●
●
disposer l'encens éteint à l'extrêmité du tuyau extérieur, la bougie éteinte sous la cheminée,
dans la boîte hermétiquement fermée.
Appelez le professeur pour vérifier le dispositif avant d'allumer l'encens.
Ouvrez la boîte et alumer la bougie en respectant les consignes de sécurité ; refaites les
observations, boîte fermée.
Eteindre l'encens et la bougie et ranger le matériel après utilisation.
Attention : l'encens ne doit pas être en contact avec un autre matériau que la
coupelle en céramique (risques d'incendie) et ne doit pas flamber mais se consumer
lentement. Il faut en écraser soigneusement l'extrêmité dans la coupelle (comme une
cigarette) pour l'éteindre. La bougie crée un air très chaud, évitez absolument
d'approcher la flamme du carton de la maquette et ne vous brûlez pas.
SVT secondes.
TP3 : Mise en mouvement des enveloppes fluides.
Montage n° 3 : Courbure des vents dans chaque hémisphère.
Dans chaque hémisphère, les vents n'ont jamis une trajectoire rectiligne même au dessus des
océans. Ils ont tendance à tournoyer en sens opposé dans chaque hémisphère, comme le montre le
schéma théorique suivant.
Objectif : Expliquer avec le modèle pourquoi les vents tournoient en sens opposés dans
chaque hémisphère terrestre.
Méthodes :
Activités :
Formuler une
hypothèse.
Utiliser un modèle
analogique.
Relier pour
expliquer
1. Proposez une explication aux mouvements
tournoyants de l'air sur le schéma.
2. Avec le matériel à disposition, provoquez
différents mouvements tournoyants de l'eau
(qui remplace ici l'air).
3. Répondez à l'ojectif par une ou deux phrases
explicatives.
Aides à la réalisation :
-
La Terre tourne sur ellemême.
La sphère peut tourner seule.
Le colorant montre les
mouvements.
D'après les résultats et les
connaissances.
Utilisation du modèle et consignes de sécurité :
●
●
●
la sphère doit être immergée et immobile dans un premier temps, sans mouvements
involontaires dans l'eau.
Déposer avec la pipette une minuscule goutte de colorant bleu à la surface de l'hémisphère
nord de la sphère immobile.
Provoquez une rotation continue et peu turbulente de la sphère et recommencer un dépôt de
colorant.
Attention : Le bleu de méthylène est un colorant peu toxique et qui tache de façon
indélébile. Prenez les précautions nécessaires pour ne pas l'ingérer ni le répandre
hors du dispositif.
SVT secondes.
TP3 : Mise en mouvement des enveloppes fluides.
Montage n° 4 : Mise en mouvement de l'eau océanique.
Il existe des courants océaniques de surface et de profondeur qui permettent une circulation
permanente de l'eau des océans à l'échelle du globe. Les grand animaux marins empruntent ces
courants pour orienter leurs migrations saisonnières. Le schéma suivant présente le nord de l'océan
Atlantique vu en coupe latérale avec une explication théorique de ses courants.
Objectif : Expliquer avec le modèle un des moteurs des grands courants océaniques.
Méthodes :
Activités :
Formuler une
hypothèse.
Utiliser un modèle
analogique.
Relier pour
expliquer
1. Proposez une explication aux mouvements de l'eau de surface et de profondeur sur le
schéma.
2. Avec le matériel à disposition, provoquez
différents mouvements de l'eau entre les
bouteilles reliées.
3. Répondez à l'ojectif par une ou deux phrases explicatives.
Aides à la réalisation :
Eau froide/chaude et eau
douce/salée n'ont pas la même
densité (masse volumique).
Les colorants montrent les
différences de température ou
de salinité.
D'après les résultats et les
connaissances.
Utilisation du modèle et consignes de sécurité :
●
●
●
●
chaque dispositif doit être maintenu dans sa cuvette pour éviter les débordements d'eau.
Verser simultanément, doucement, dans chaque bouteille du dispositif, des eaux colorées
différemment et qui ont des propriétés complémentaires mais différentes.
Patienter plus de 10 minutes en observant l'évolution de la répartition des colorants.
Jeter l'eau usagée et mélangée et rangez le matériel après usage.
Attention : Le bleu de méthylène et le rouge neutre sont des colorants peu toxiques
et qui tachent de façon indélébile. Prenez les précautions nécessaires pour ne pas
les ingérer ni les répandre hors du dispositif.
NOM, Prénom : .............................
.......................................................
Classe : .........................................
Schéma bilan :
Mouvements atmosphériques
globaux.
SVT, Thème III, Chapitre II.
Date : ......................................
Objectif : Expliquer les grands mouvements troposphériques sur la Terre.
Consigne : Complétez le schéma suivant en 2 temps pour montrer d'abord le sens des vents dominants et ensuite (après
le TP3) la circulation troposphérique à l'origine de ces vents permanents.
SOLEIL
NOM, Prénom : .............................
.......................................................
Classe : .........................................
TERRE
Schéma bilan :
Mouvements atmosphériques
globaux.
SVT, Thème III, Chapitre II.
Date : ......................................
Objectif : Expliquer les grands mouvements troposphériques sur la Terre.
Consigne : Complétez le schéma suivant en 2 temps pour montrer d'abord le sens des vents dominants et ensuite (après
le TP3) la circulation troposphérique à l'origine de ces vents permanents.
SOLEIL
TERRE