Modéliser une chute de météorites pour étudier l’énergie cinétique au cycle 4

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Modéliser une chute de météorites pour étudier l’énergie cinétique au cycle 4

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Cycle 4
Durée
55 minutes

Type de ressources

Défi

Type de défi

Contributeur(s)

Thème(s) pédagogique(s) 2nd degré

Crédits

CC BY-NC-SA 4.0 International

Dans ce défi, les élèves de collège sont amenés à s’interroger sur les paramètres qui influence la vitesse d’une météorite au moment de son impact sur le sol. A l’aide de matériel simple, ils réalisent des mesures de vitesse grâce à l’utilisation de l’application FizziQ (disponible en téléchargement gratuit) et abordent la notion d’énergie cinétique.


Notions et connaissances travaillées : 

> Caractériser un mouvement (vitesse).
> Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie. 

Compétences travaillées :

> Développer des modèles simples pour expliquer des faits d’observations et mettre en œuvre des démarches propres aux sciences.
> Mesurer des grandeurs physiques de manière directe ou indirecte. 
> Utiliser des outils d’acquisition et de traitement de données, de simulations et de modèles numériques.
> Mobiliser des outils numériques.

Discipline : Physique

Déroulé : Les élèves modélisent la chute d’une météorite à l’aide de billes et d’un récipient contenant de la semoule. Ils réalisent des vidéos de la chute des billes. Ils analysent ces enregistrements grâce à l’outil d’étude cinématique de l’application FizziQ afin de déterminer la vitesse au moment de l’impact. En faisant varier un paramètre (masse de la bille, hauteur de chute…), ils étudient son influence sur la vitesse finale, ce qui permettra à l’enseignant d’introduire la notion d’énergie cinétique.  

Message à emporter : Lors de sa chute, un objet acquiert une vitesse de plus en plus importante. A hauteur initiale constante, la vitesse d’un objet en chute au moment de l’impact ne dépend pas de sa masse. En revanche, pour une même bille, plus la hauteur initiale de l’objet est grande, plus sa vitesse à l’impact est importante.

TÉLÉCHARGER LA FICHE DU DÉFI SCIENTIFIQUE "Mesure de la vitesse d'impact"

> Courtes vidéos illustratives de la ressource

 

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