B o i t e à o u t i l : 1 C O

B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 1 (BO1) : Catastrophes liées au vent
Ouragan Andrews, USA, 1992
1
© Greenpeace / Perrine, Doug
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Ouragan Lothar, dégâts dans le Diemtigtal (BE) 1999
2
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 2 (BO2) : Exemple de relevé des vents
Vitesse du vent / direction du vent
Cette carte peut être obtenue chaque jour sur
http://www.meteosuisse.admin.ch/web/fr/services/activites_en_plain_air/outdoor/releves_du_slf.ht
ml
3
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 3 (BO3) : Comment se forme le vent ?
Mon hypothèse : Je crois que… parce que …
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J’ai
trouvé
ces
données,
renseignements dans :
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4
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 4 (BO4) : Il vente ! Expériences
La spirale
Matériel : une feuille A4, une ficelle (30 cm), un portoir, une bougie, un crayon, ciseaux
Méthode :
1° Dessine une spirale qui occupe toute la feuille A4 puis découpe-la (modèle page suivante).
2° Perce l’extrémité intérieure de la spirale et attaches-y la ficelle.
3° Accroche la ficelle au portoir et installe le tout au-dessus de la bougie.
4° Allume la bougie et observe ce qui se passe.
La spirale doit être suffisamment éloignée de la flamme pour éviter qu’elle ne prenne feu. Elle peut
aussi être placée au-dessus d’un radiateur.
L’hélicoptère
Matériel : 1 feuille de papier 10x10 cm, (1 feuille de papier aluminium 10x10cm), colle crayon,
ciseaux, assiette, une boule de pâte à modeler, une tige de bois (brochette), 2 bougies.
Méthode :
1° Colle la feuille de papier sur la feuille d’aluminium (facultatif).
2° Dessine un grand disque (~10 cm diamètre) et découpe-le (modèle page suivante).
3° Découpe des ailettes dans le disque. Rabats-les vers le haut, elles forment les « pales » de
l’hélicoptère.
4° Pose la boule de pâte à modeler au milieu de l’assiette et plante la tige de bois dedans, pointe
en haut.
5° Place l’ « hélicoptère » en équilibre sur la tige de bois et installe les bougies dessous (à une
distance de 20 cm minimum)
6° Allume les bougies et observe ce qui se passe.
L’hélicoptère doit être suffisamment éloigné de la flamme pour éviter qu’il ne prenne feu. Il peut
aussi être placé au-dessus d’un radiateur ou être utilisé comme mobile.
Voir le vent
Matériel : une lampe avec une ampoule de 100 W, de la poudre de talc.
Méthode :
1°Allume l’ampoule.
2° Quand l’ampoule est chaude, saupoudre un petit peu de talc juste au-dessus et regarde ce qui
arrive.
5
B o i t e
à
Modèle : la spirale
6
o u t i l
:
1
C O
B o i t e
à
o u t i l
Modèle : l’hélicoptère
7
:
1
C O
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
La spirale ou l’hélicoptère : bilan
Explique en 4-5 étapes pourquoi la spirale ou l’hélicoptère tourne au-dessus des bougies. Tu peux
faire des dessins pour illustrer chaque étape de ton explication.
1_________________________________
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2_________________________________
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3_________________________________
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4_________________________________
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5_________________________________
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8
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Voir le vent : bilan
Explique en 4-5 étapes pourquoi la poudre de talc tourbillonne au-dessus de l’ampoule allumée.
Tu peux faire des dessins pour illustrer chaque étape de ton explication.
1_________________________________
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2_________________________________
_________________________________
3_________________________________
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4_________________________________
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5_________________________________
_________________________________
9
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 5 (BO5) : Vent : Bilan
Illustre la formation du vent par un croquis
Hypothèse confirmée
Hypothèse infirmée
Conclusion sur la formation du vent :
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B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Bilan des connaissances sur le vent
… avec colle et ciseaux
Découpe les phrases au bas de la page.
Place-les dans l’ordre afin de répondre à la question : comment se forme le vent ?
Vérifie l’ordre de tes phrases avec un camarade.
Colle les phrases dans le bon ordre sur la feuille.
1
2
3
4
………………………………………………………………………………………………
de l’air froid remplit rapidement le vide qui se forme en-dessous
c’est ce mouvement de l’air qu’on appelle vent
comme l’air chaud est léger, il monte
quand le soleil brille, il chauffe la terre et l’air situé juste au-dessus
11
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 6 (BO6) : Construire un appareil mesurant le vent
Fabriquer un anémomètre 1 (version simple)
Matériel :
- aiguille
- fil
- balle de ping-pong
- rapporteur
Méthode
Couper un bout de fil d’environ 20 cm de long. Enfiler l’aiguille et faire un gros nœud au bout du fil.
Piquer l’aiguille à travers la balle de ping-pong et tirer le fil jusqu’à ce que le nœud le bloque.
Attacher le fil au centre de la base droite du rapporteur, de sorte que la balle pende sous l’arc du
rapporteur. Si on tient le rapporteur à l’horizontale en l’absence de vent, le fil marquera 90°.
Pour mesurer la vitesse du vent, tenir le rapporteur parallèle au vent et horizontal. Le vent fera
bouger la balle et on inscrira l’angle atteint par le fil. Le tableau ci-dessous permet de convertir
l’angle en vitesse du vent :
Angle
90°
85°
80°
75°
70°
65°
60°
55°
50°
45°
40°
35°
30°
25°
20°
Vitesse en (km/h)
0
9
13
16
19
22
24
26
29
32
34
38
42
46
52
Source : Météo à l’œil
http://www.on.ec.gc.ca/skywatchers/exGamesAct/equipment_anemometer_f.html
12
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Fabriquer un anémomètre 2 (version simple, sans conversion)
Matériel :
- une bouteille en PET
- des ciseaux
- du ruban adhésif
- le corps d’un stylo vide
- du ruban adhésif de couleur vive
- une aiguille à tricoter
- une perle
Méthode
Découpe une section circulaire de 7.5 cm de long dans la partie centrale de la bouteille en PET.
Divise-la en 3 parties égales (exercice de géométrie !). Ce sont les « voiles ».
Scotche les voiles sur le corps du stylo vide. Colle un morceau de ruban adhésif de couleur en
haut de l’une des voiles, afin de mieux la voir tourner.
Enfonce le bout émoussé de l’aiguille à tricoter dans le sol et enfile le corps du stylo dessus. Arrête
le tube de stylo en collant une perle à la bonne hauteur sur l’aiguille à tricoter.
Pour mesurer la vitesse du vent, compte le nombre de tours qu’effectue la voile marquée de
couleur pendant un temps déterminé (par ex. 30 s.).
Fabriquer un anémomètre 3 (version complexe, sans conversion)
Matériel :
- 2 baguettes de bois (l=30cm) avec une fente et un trou carré au centre
- 4 cônes de carton (exercice de géométrie !)
- Feutre de couleur vive
- 4 punaises
- Un clou (6 cm)
- Une baguette de bois (l =2 m) avec un trou au centre
Source : http://www.csaffluents.qc.ca/rmi/projets/Vent/documents/Fiche4-2_Anemometre.pdf
13
B o i t e
à
o u t i l
:
1
Fabriquer une manche à air
Materiel :
- 1 feuille de papier A4
- 1 pièce de papier de soie, 28 x 28 cm
- Colle
- Ruban adhésif
- Ciseaux
- Perforatrice
- Trombone
- Règle
- Corde de cerf-volant, 1,2 m de long
- Pieu
- Boussole magnétique
14
C O
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Fabriquer une girouette
Matériel
- Balsa.
- Un poteau en bois à enfoncer dans la terre ou avec un socle pour le maintenir vertical.
- Colle.
- Un grand clou.
- Deux perles.
- Une boussole
Méthode
Découper dans le balsa les trois pièces suivantes :
Coller les trois pièces ensemble :
Trouver le centre d'équilibre de la girouette (en la posant en équilibre sur le doigt) et percer un
trou.
15
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Enfiler les perles et la girouette dans le clou (une perle au dessus, une en dessous).
Enfoncer le clou dans le poteau.
Enfoncer le poteau dans le sol à l'extérieur (ou utiliser un socle) dans un site à découvert.
Autour du poteau, sur le sol ou sur un plateau, marquer les points cardinaux à l'aide de la boussole
(Nord, Nord-Est, Est, Sud-Est …).
La girouette s'oriente dans la direction du vent, celle d'où il vient. Cette direction sera donnée par
rapport aux points cardinaux. On dira le vent souffle en provenance du Nord, de l'Est ou du Nord
Nord-Est.
16
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Présentation de l’instrument réalisé
Description de l’appareil (photo, dessin, plan,…)
Points forts
……………………………………………
Points faibles
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
17
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 7 (BO7) : Relevé d’observations sur le vent
DIRECTION DU VENT
Observation de la
girouette / manche à
air (point cardinal)
Sensorscope
(°)
Informations des
médias (point
cardinal)
Sensorscope
(m/s)
Informations des
médias
(km/h)
LUNDI
MARDI
MERCREDI
JEUDI
VENDREDI
VITESSE DU VENT
Observation de
l’anémomètre (nb de
tours en 30 s. /
km/h)
LUNDI
MARDI
MERCREDI
JEUDI
VENDREDI
METEO
Temps observé
LUNDI
MARDI
MERCREDI
JEUDI
VENDREDI
18
Effet du vent observé
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 8 (BO8) : Echelle de Beaufort
Degré Beaufort
0
Dénomination
calme
1
Très légère brise
2
Très légère brise
3
Petite brise
4
Jolie brise
5
Bonne brise
6
Vent frais
7
Grand frais
8
Coup de vent
9
Fort coup de vent
10
Tempête
11
Violente tempête
12 à 17
ouragan
19
Effet
Absence de vent,
la fumée monte
tout droit
La fumée est
déviée
Les feuilles
frémissent
Feuilles et petites
branches
constamment
agitées
Poussière et
feuilles de papier
soulevées
Les arbrisseaux en
feuille commencent
à s’agiter
Grandes branches
agitées, les fils
télégraphiques
sifflent
Arbres agités
complètement,
marche difficile
contre le vent
Branches cassées,
marche impossible
contre le vent
Tuyaux de
cheminée et tuiles
arrachées
Arbres déracinés,
gros dommages
aux habitations
Très gros ravages
(très rare dans les
terres)
Non observé dans
les terres
Vitesse
< 1 km/h (1 nœud)
1 à 5 km/h (1 à 3
nœuds)
6 à 11 km/h (4 à 6
nœuds)
12 à 19 km/h (7 à
10 nœuds)
20 à 28 km/h (12 à
16 nœuds)
29 à 38 km/h (17 à
21 nœuds)
39 à 49 km/h (22 à
27 nœuds)
50 à 61 km/h (28 à
33 nœuds)
62 à 74 km/h (34 à
40 nœuds)
75 à 88 km/h (41 à
47 nœuds)
89 à 102 km/h (48
à 55 nœuds)
103 à 117 km/h (56
à 63 nœuds)
> 117 km/h (> 63
nœuds)
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 9 (BO9) : Vent ou brise ?
Les circulations d’air locales, d’origine convective, sont appelées brises (alors que les
vents ont pour origine un gradient de pression, à une échelle plus globale) :
-
la brise de pente
Source : FFP
-
les brises de vallée
La brise de vallée remonte
les pentes le jour
La brise de vallée descend
les pentes la nuit
-
Source : FFP
20
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 10 (BO10) : Mots croisés les vents locaux
Horizontalement
3.
5.
Vent du sud-est en Suisse.
Thermique venant du Nord, soufflant les soirs d'été depuis la montagne de Chaumont au lac de
Neuchâtel (Suisse).
7. Vent froid soufflant du nord ou du nord-est.
8. Vent d'Asie méridionale, soufflant vers la mer en hiver et vers la terre en été.
9. Vent d'ouest sortant des Rocheuses canadiennes, d'origine identique au vent de foehn.
10. Vent froid du nord-ouest et du nord qui souffle en Languedoc et dans le Roussillon.
12. Vent de montagne sec et chaud, de mer Méditerranée vers les Alpes, soufflant principalement au
printemps en Suisse et au Tyrol.
Verticalement
1.
2.
4.
6.
8.
Vent doux, chaud, venant de l'Est.
Vent du sud, sec et chaud, l'été, en Afrique du Nord ; humide et chaud, l'été, en Italie du Sud.
Vent régulier de nord-est dans l'hémisphère Nord et de sud-est dans l'hémisphère Sud.
Vent du sud, sec et chaud en Afrique du Nord soufflant dans diverses directions.
Vent du nord, soufflant violemment, en toutes saison, dans la vallée du Rhône, en Provence et aux Îles
Baléares.
11. Dieu des vents dans la mythologie grecque.
21
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
CORRIGE
1
Z
2
3
4
S
V A U D A
I
L
P
J O R A N
I
H
S
Z
Y
I
S E
R
I
R E
5
6
O
7
C
B
C
M
8
M O U S S O N
I
U
9
S
C H
I
N O O K
T
10
11
T R A M O N T A N E
A
O
L
L
12
F O E H N
Created with EclipseCrossword — www.eclipsecrossword.com
22
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 11 (BO11) : Les vents exceptionnels …. de gros dégâts….
Assemble un nom avec sa définition et une illustration dans le tableau suivant :
23
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
tempête
typhon
Tourbillon de vents
extrêmement violents,
prenant naissance à la
base d'un nuage d'orage.
Ce phénomène
météorologique a un
pouvoir destructeur
supérieur à celui d'un
cyclone tropical au mètre
carré, mais est de durée et
d'étendue limitées : il
concerne un corridor de
quelques centaines de
mètres de large sur
quelques kilomètres de
long. Il engendre les vents
les plus forts signalés à la
surface du globe.
Nom des cyclones dans la
partie ouest du Pacifique
tempête
mousson
ouragan
tornade
Dépression très creusée,
d'origine tropicale, c'est à
dire qui naît sous
l'influence de fortes
chaleurs combinées aux
eaux très chaudes des
latitudes tropicales
(vents > à 117 km/h).
Nom des cyclones dans
l’Atlantique et la partie est
du Pacifique
24
Système de vents
périodiques, actif
particulièrement dans
l'océan Indien et l'Asie du
Sud. Le mot est
également employé pour
indiquer la saison durant
laquelle ce vent souffle
dans le sud-ouest de l'Inde
et les régions adjacentes
et qui est caractérisée par
des précipitations très
fortes, et aussi pour
nommer les précipitations
qui sont associées à ce
vent
Tourbillon de vents
extrêmement violents,
prenant naissance à la
base d'un nuage d'orage.
Ce phénomène
météorologique a un
pouvoir destructeur
supérieur à celui d'un
cyclone tropical au mètre
carré, mais est de durée et
d'étendue limitées : il
concerne un corridor de
quelques centaines de
mètres de large sur
quelques kilomètres de
long. Il engendre les vents
les plus forts signalés à la
surface du globe.
Type de condition
météorologique violente à
large échelle dite
synoptique, caractérisée
par des vents rapides
(tourbillon) et des
précipitations intenses.
Elle peut être
accompagnée d'orages
donnant des éclairs et du
tonnerre ainsi que de la
grêle et des tornades.
Certaines ont un nom
particulier comme les
typhons, les ouragans,…
cyclone
Courant d'air très rapide de
quelques centaines de
kilomètres de large situé
entre 10-15 kilomètres audessus de la surface de la
Terre.
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
CORRIGE
cyclone
Dépression très creusée, d'origine
tropicale, c'est à dire qui naît sous
l'influence
de
fortes
chaleurs
combinées aux eaux très chaudes
des latitudes tropicales
(vents > à 117 km/h).
mousson
Système de vents périodiques, actif
particulièrement dans l'océan Indien
et l'Asie du Sud. Le mot est
également employé pour indiquer la
saison durant laquelle ce vent
souffle dans le sud-ouest de l'Inde et
les régions adjacentes et qui est
caractérisée par des précipitations
très fortes, et aussi pour nommer les
précipitations qui sont associées à
ce vent.
ouragan
Nom des cyclones dans l’Atlantique
et la partie est du Pacifique.
typhon
Nom des cyclones dans la partie
ouest du Pacifique.
tornade
Tourbillon de vents extrêmement
violents, prenant naissance à la
base d'un nuage d'orage. Ce
phénomène météorologique a un
pouvoir destructeur supérieur à celui
d'un cyclone tropical au mètre carré,
mais est de durée et d'étendue
limitées : il concerne un corridor de
quelques centaines de mètres de
large sur quelques kilomètres de
long. Il engendre les vents les plus
forts signalés à la surface du globe.
Type de condition météorologique
violente à large échelle dite
synoptique, caractérisée par des
vents rapides (tourbillon) et des
précipitations intenses. Elle peut être
accompagnée d'orages donnant des
éclairs et du tonnerre ainsi que de la
grêle et des tornades. Certaines ont
un nom particulier comme les
typhons, les ouragans,…
tempête
25
B o i t e
à
o u t i l
:
1
C O
Boite à outil 12 (BO12) : L’énergie éolienne
1. Nomme des objets qui fonctionnent grâce au vent :
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
____________________________________________
2. Choisi l’un de ces objets : ___________________________________
3. Maintenant que tu sais comment se forme le vent, explique comment le vent
fait fonctionner cet objet.
Le vent se forme (explique comment se forme le vent)
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_________________________________________________
Et il fait fonctionner ton objet (explique comment le vent fait fonctionner ton
objet)
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
____________________________________________
Mon objet est utile (explique à quoi sert ton objet)
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
____________________________________________
Colle une illustration de ton objet :
26