TP saisons version "balle de tennis et épingle"

EXEMPLE DE CORRECTION DU TP "SAISONS" (ACTIVITE 10)
Problème : Comment expliquer l'alternance des saisons ?
Ou
Comment expliquer la différence de température en un même point aux différents moments
de l'année ?
Hypothèse : L'alternance des saisons est due à l'inclinaison de la terre.
Protocole expérimental :
1. On dispose le poster sur la table. La balle de tennis représente la Terre, l'aiguille un rayon solaire.
2. Expérience témoin : on dispose la balle de tennis en position de solstice d'été, mais sans l'incliner. On plante une
épingle au niveau de Paris par exemple, de façon à ce qu'elle soit parallèle à la table (de façon à modéliser les
rayons solaires qu'on considère parallèles). On mesure l'angle obtenu entre l'épingle et la balle. On fait de même en
plaçant la balle au solstice d'hiver.
3. On place la balle de tennis au solstice d'été en tenant compte de l'inclinaison de 23,5° de l'axe de rotation
(matérialisé par la grosse pointe). Pour la placer correctement on s'aide du document projeté. On plante l'épingle
au niveau de Paris, de façon à ce qu'elle soit parallèle à la table. (voir schéma). On mesure l'angle obtenu.
4. On déplace la balle jusqu'à la position du solstice d'hiver, en s'aidant du document projeté. On ne change pas
l'inclinaison. On plante l'épingle au niveau de Paris, de façon à ce qu'elle soit parallèle à la table. (voir schéma). On
mesure l'angle obtenu.
Résultats : Avec une balle non inclinée, on obtient le même angle dans les deux cas. Avec la balle inclinée, on
obtient un angle plus grand en été (70°) qu'en hiver (20°).
Ici, inutile de présenter des schémas des résultats étant donné que l'épingle apparaît sur le schéma du protocole.
Si ça n'apparaît pas sur le vôtre (vue complètement du dessus), il faut dessiner la balle avec l'épingle à ce niveau.
Interprétation : Avec une balle non inclinée, on obtient toujours le même angle, on peut en déduire que la densité
lumineuse sera toujours la même en un même point (ici Paris), et que par conséquent il n'y a pas de saison.
Avec une balle inclinée de 23.5°, on obtient un angle plus grand en position de solstice d'été qu'en position de
solstice d'hiver, en un même point, ce qui signifie que la densité lumineuse est supérieure en été qu'en hiver, et par
conséquent la température aussi. Il est indispensable de comparer avec le témoin, sinon vous ne pouvez rien
conclure.
Conclusion : L'hypothèse est validée. C'est l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre qui est à l'origine de
l'alternance des saisons.
Académie de Créteil – 2006 – M. PETIT