SVT - LaboSVT.com - Température de surface et distance au soleil

Une fiche d'activité (TP) mise à la norme "Activité en tâches complexes" et donc plus en accord avec les principes généraux des nouveaux programmes 2010... L'objectif général étant, par modèle analogique, d'établir une relation entre températures de surface des planètes avec leurs distances au soleil.

Cette fiche est au format OpenTBi... Elle peut donc être vidéo-projetée et/ou distribuée après impression. (dans ce cas, prendre soin de ne pas imprimer sur la même page les "Aides à la réalisation" (dernière sous-partie), ce qui conduirait à les distribuer avant que nécessaire.

Situation initiale - Problématique

La surface du soleil, dont la température est de 5 500 °C, rayonne dans tout l'espace qui l'entoure, ce rayonnement atteignant les différentes planètes. Outre des radiations de lumière visible il émet de la chaleur, sous forme d'infra-rouges.

PROBL�MATIQUE : Les températures de surface observées sur les planètes du système solaire, donc celle de la Terre, peuvent-elle s'expliquer par leur éloignement relatif au soleil ?

Consignes de travail élève

[ Durée de l'activité : 1 heure ]

Les données récoltées dans l'activité précédente montre que la température moyenne des planètes diminue avec leur éloignement au soleil. On suppose donc l'existence d'une relation physique simple entre température de surface et distance au soleil. Il vous appartient de vérifier cette hypothèse (par analogie) en utilisant un modèle.

Documents et données

Sur votre paillasse, vous disposez du matériel suivant :
- une lampe (à ampoule)
- un luxmètre (appareil mesurant l'intensité lumineuse)
- un mettre ruban (ou des repères de distances indiqués sur la paillasse)
- la fiche technique "Réaliser un graphique"

Vous disposez également des deux graphes suivants :

Ã?valuation

Vous avez mené à bien la tâche demandée si :

• Les mesures réalisées sont rigoureuses. (soin et précision)
• Le graphique est juste et complet.
• Les conclusions aboutissent à valider ou invalider l'hypothèse.

Aides à la réalisation

Aide 1 : On réalise des mesures de l’intensité lumineuse à différentes distances d'une source lumineuse (lampe). Les premières mesures se feront à 5, 10, 15 et 20 cm de la source, puis tous les 10 cm jusqu’à 1 m. (pour chaque mesure, la surface du capteur du luxmètre doit être perpendiculaire à l'axe lampe-luxmètre)

Aide 2 : Adopter la démarche suivante :
1 : Réaliser l'expérience. (sans oublier de construire un tableau de données)
2 : Construire la courbe de l’évolution de l’éclairement reçu par le luxmètre en fonction de son éloignement de la source lumineuse.
3 : Décrire cette évolution et la comparer avec celle des températures de surface des planètes du système solaire.
4 : Valider ou non l'hypothèse.

Aide 3 :