1 – Une longue histoire de la matière
1.1 Un niveau d’organisation : les éléments chimiques
1-2 Des édifices ordonnés : les cristaux
1-3 Une structure complexe : la cellule vivante
2- 1 Le rayonnement solaire
2-2 Le bilan radiatif terrestre
2-3 Une conversion naturelle de l’énergie solaire : la photosynthèse
2.4 Le bilan thermique du corps humain
3 – La Terre, un astre singulier
3.1 – La forme de la Terre
3.2 – L’histoire de l’âge de la Terre
3.3 – La Terre dans l’univers
4 – Son et musique, porteurs d’information
4.1 – La vibration, un phénomène universel
4.2 – La musique ou l’art de faire entendre les nombres
4 – 3 Le son, une information à coder
4-4 Quand le son devient musique
24 séances d’une heure en groupe de 24
4 thèmes (Eléments chimiques, Soleil, Terre et Son) partagés en 2 semestres
1 Epreuve Commune E3C comptant pour le Bac
Icône : info, video, python, manip, appli
Lien vers animation
Vidéo : « Synthèse primordiale et stellaire »
Preuve expérimentale :
? TP La spectroscopie stellaire : construction d’un spectroscope et observation
L’instabilité des noyaux : vallée de stabilité
Les phénomènes mis en jeu :
Fusion/fission : Calcul de défaut de masse et E ?
La radioactivité naturelle
TP « Qui restera t-il à la fin de ce jeu ?»
Lancer de dé Humain ou en bois
Tracer les dés restants =f(t) et modélisation
Notion : caractère aléatoire, décroissance radiative, période ou demi-vie
Excel / Python :
Calculs et Tracé de N= f(t)
Arduino + capteurs de lumière ( photorésistance ) durée des jours et des nuits
Video : Cristaux de glace en formation
· Arrangements possibles 2d, 3d à l’aide de jetons: nature et recherche de la compacité max ?
· Notion de systèmes cristallins de Langevin : caractéristiques (a,b,c,a,b,g)
TP BIS diffraction par RX ( Modèle : diffraction par poudre de Lycopode ) ?
· Observation de modèles C, CC, CFC, en balle de ping-pong
· Représentations en perspective et détermination de a du cube et de la multiplicité ( coordination) d’un monocristal
· Fun avant vacances ?
¨ Bulles cubiques
¨ Cristal avec des marshmallow
· Notion de multiplicité, compacité et de densité ( Po,Fe,Ag puis NaCl , CuCO4, Fluorite CaF2, blende ZnS, PbS….
· Vérification de la densité et de la compacité
Video : ( « les souffleuses de verre » ) ou la place des femes dans l’histoire
Les vitraux : Le verre une structure amorphe, obsidienne : struture vitreuse
Tache complexe : « Pourquoi la glace flotte-t-elle ? »
Excel / Python : Calcul de compacité et de densité
Spectre solaire( spectroscope Spectra )
TP1 Loi de Wien
Video : LMJ
TP2 Energie solaire
Origine relation d’Einstein
Four solaire
Rayonnement avec panneau photovoltaïque : transfert, calcul rendement selon inclinaison
Cf Site internet pour calcul de l’inclinaison du panneau solaire en fct de la position géographique
Bilan radiatif d’ENERGY OBSERVER
Tache complexe cf Annale bac et photovoltaïque
Excel / Python :
Tracé de la loi de Wien
Arduino + capteur photorésistance
Mesure d’Albédo avec photorésistance ou Microbit ?
S3 -TP1 Débat-controverse argumenté Cf site sur oral
: « la Terre est plate ! non, la terre est ronde ! »
( Argumentation-Modélisation-Expérimentation)
La Terre, les coordonnées géographiques ( latitude, longitude )
S4-TP2 : Détermination du rayon de la terre : Expérience Historique d’Erathosthène
Appli : les graphes et transports maritimes
Excel / Python :
Détermination de la distance ente 2 points du globe
S5 La Terre dans l’Univers
TP3-Détermination géométrique
De la distance Terre-Lune
Notion de diamètre apparent -éclipses
De la distance Terre-Soleil
S6 Les lois qui régissent notre Univers
TP4-Quelles lois pour décrire l’univers !
Lois de Kepler ( a, M étoile)
Lois de Newton ( force-Vitesse-trajectoire )
Tache complexe : masse d’un trou noir ou de Jupiter
S1-TP1 : Le son
Acquisition et analyse de sons émis ( voix, guitare, flute, ukulélé )
Décomposition : transformée de Fourrier et réciproque
Caractéristiques : Timbre, Hauteur, Amplitude
TP1-2 bis : Intensité sonore ( sonomètre ) : atténuation
S2-TP3 : Fabrication d’une guitare ( corde ) et flute de pan ( tuyau ) ou xylophone
Paramètres : masse linéique, Longueur, volume, Force, matériaux …)
Arduino + capteurs micro <-> Flex ?
S3-TP4 : Détermination de la vitesse du son à l’aide d’une bouteille de « vin »
Les différentes gammes : rapport 2/3 3/5….
Excel / Python :
Tracé de la somme de fonctions sinusoïdales
Détermination des N fréquences de quintes
S4-TP3 : Numérisation du son ou comment optimiser son transfert
Paramètres : f échantillonnage, quantification
Taille ( o, ko, Mo, To ) et débits /Gain de place , rapidité de transfert
Arduino + CAN ?