[PDF] Acfivité 2 : Exploiter des documents et modéliser afin de comprendre

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Acitivité 2 : Exploiter des documents et modéliser aifin de comprendre la dynamique des masses d'air et ses

conséquences. DomaineCompétence" j'ai réussi si... »ProfElève D1Communiquer (C1, C2)j'ai su m'exprimer en rédigeant des phrases bien construites, peritinentes, avec un vocabulaire adapté et sans fautes d'orthographe.

D2Etre méthodique (M1,

M2)-j'ai organisé mon temps de travail

-j'ai su travailler en groupe en coopérant et en réparitissant les tâches

Rechercher, extraire et

organiser les infos (I1)-j'ai uitilisé l'ensemble des docs et des modèles et itiré les infos importantes

pour rédiger mon compte rendu D3Aièitièitude-j'ai adopté un comportement responsable et autonome, en respectant mes camarades -j'ai fait preuve d'iniitiaitive, de rélflexion et de discernement

D4Suivre une démarche

scienitiifique (R1, R2)-j'ai uitilisé une situaition de départ pour proposer un constat, un problème

et une hypothèse -j'ai vériifié mon hypothèse en uitilisant des documents et en réalisant plusieurs modélisaitions.

Réaliser, concevoir

(F5)-j'ai choisi les représentaitions les plus adaptées pour montrer le mécanisme de mise en mouvement des masses d'air de manière claire et précise

Situaition :

Carte et photos montrant le déplacement et les conséquences de l'ouragan Irma sur la côte Est des Etats-Unis.

L'ouragan Irma est le plus puissant enregistré dans l'Atlanitique nord, par la vitesse de ses vents soutenus (287 km/h),

depuis Allen en 1980. Le dixième cyclone tropical de la saison cyclonique 2017 dans l'océan Atlanitique nord s'est

développé du 30 août au 12 septembre 2017. Il est le deuxième ouragan majeur, ayant attteint la catégorie 5 sur l'échelle

de SaiÌifiÌir-Simpson. Il cause des dégâts catastrophiques dans les îles de Barbuda, Saint-Barthélemy, Saint-

Maritin, Anguilla et les Iles Vierges. Il éprouve sévèrement la côte nord de Cuba et oblige la Floride à metttre en place une

évacuaition de plus de six millions d'habitants. Les dégâts sont évalués à près de cent milliards de dollars. "Quelle que soit

la trajectoire ifinale d'Irma, plusieurs poritions de la côte Est subiront divers impacts (...) pluies torrenitielles, rafales de

vent, hautes vagues, érosion de plages ou inondaitions de zones côitières", a assuré le Weather Channel américain.

Constat :

Problème :

Consigne :

A paritir des documents et expériences à votre disposiition, émetttre une hypothèse quant à l'origine du

déplacement des masses d'air, puis valider ou invalider votre hypothèse en expliquant comment se

déplacent les masses d'air et les conséquences de ses déplacement sur la météo.

Pour cela, compléter la ifiche de réponse.

Acitivité 2 : Exploiter des documents et modéliser aifin de comprendre la dynamique des masses d'air et ses

conséquences. DomaineCompétence" j'ai réussi si... »ProfElève D1Communiquer (C1, C2)j'ai su m'exprimer en rédigeant des phrases bien construites, peritinentes, avec un vocabulaire adapté et sans fautes d'orthographe.

D2Etre méthodique (M1,

M2)-j'ai organisé mon temps de travail

-j'ai su travailler en groupe en coopérant et en réparitissant les tâches

Rechercher, extraire et

organiser les infos (I1)-j'ai uitilisé l'ensemble des docs et des modèles et itiré les infos importantes

pour rédiger mon compte rendu D3Aièitièitude-j'ai adopté un comportement responsable et autonome, en respectant mes camarades -j'ai fait preuve d'iniitiaitive, de rélflexion et de discernement

D4Suivre une démarche

scienitiifique (R1, R2)-j'ai uitilisé une situaition de départ pour proposer un constat, un problème

et une hypothèse -j'ai vériifié mon hypothèse en uitilisant des documents et en réalisant plusieurs modélisaitions.

Réaliser, concevoir

(F5)-j'ai choisi les représentaitions les plus adaptées pour montrer le mécanisme de mise en mouvement des masses d'air de manière claire et précise

Situaition :

Carte et photos montrant le déplacement et les conséquences de l'ouragan Irma sur la côte Est des Etats-Unis.

L'ouragan Irma est le plus puissant enregistré dans l'Atlanitique nord, par la vitesse de ses vents soutenus (287 km/h),

depuis Allen en 1980. Le dixième cyclone tropical de la saison cyclonique 2017 dans l'océan Atlanitique nord s'est

développé du 30 août au 12 septembre 2017. Il est le deuxième ouragan majeur, ayant attteint la catégorie 5 sur l'échelle

de SaiÌifiÌir-Simpson. Il cause des dégâts catastrophiques dans les îles de Barbuda, Saint-Barthélemy, Saint-

Maritin, Anguilla et les Iles Vierges. Il éprouve sévèrement la côte nord de Cuba et oblige la Floride à metttre en place une

évacuaition de plus de six millions d'habitants. Les dégâts sont évalués à près de cent milliards de dollars. "Quelle que soit

la trajectoire ifinale d'Irma, plusieurs poritions de la côte Est subiront divers impacts (...) pluies torrenitielles, rafales de

vent, hautes vagues, érosion de plages ou inondaitions de zones côitières", a assuré le Weather Channel américain.

Constat :

Problème :

Consigne :

A paritir des documents et expériences à votre disposiition, émetttre une hypothèse quant à l'origine du

déplacement des masses d'air, puis valider ou invalider votre hypothèse en expliquant comment se

déplacent les masses d'air et les conséquences de ses déplacement sur la météo.

Pour cela, compléter la ifiche de réponse.

FICHE D'AIDE 11.Pour le constat :

H" Que voit-on ? », " que fait l'ouragan au cours du temps ? »

2.Pour le problème :

H" Quelle est la quesition qui émerge de votre observaition ? »

3.Pour l'hypothèse :

HUitiliser le document 1 aifin de déterminer l'origine du déplacement de l'air. HLes 2 cartes doivent s'exploiter ensemble (les superposer) FICHE D'AIDE 21.Pour valider ou pas votre hypothèse :

HChoisir le mode de représentaition qui vous semble le plus adéquat pour répondre : schéma

annoté, texte...

HSi vous choisissez de réaliser un schéma, aidez-vous des docs et protocoles de modélisaitions à

votre disposiition, HSuivre les convenitions de réalisaition d'un schéma grâce à la ifiche méthode,

HLégender les diffférents éléments,

HEcrire une phrase d'explicaition avec les mots clés découverts lors de chaque manipulaition en

vous aidant des documents d'aide.

Documents ressources

C2 Acitivité 2 : La dynamique des masses d'air

Document 1 ( Aide pour formuler l'Hypothèse ) : Cartes de la réparitiition des températures de l'air et des

vents à la surface de la Terre.

Document 2 : Modélisaition 1 : Metttre en évidence le rôle de la température dans les variaitions de pression.

Objecitif : On cherche à comprendre comment les changements de température inlfluencent la pression de

l'air.

Matériel et montage :

Remarque : le ballon ne conitient que de l'air.

Protocole :

1.Placer vos 2 mains de part et d'autre du ballon

2.Recommencer cettte manipulaition en glissant une plaque de glace sous le ballon en prenant soin de

ne pas faire varier la hauteur du ballon.

3.Observer le niveau du colorant dans les tubes en verre.

Document 2 bis : Uitilisaition des résultats de la modélisaition 1 pour comprendre le temps qu'il fait.

AIDE pour la modélisaition 1

La pression de l'air est basse

= DEPRESSIONLa pression de l'air est haute = ANTICYCLONE

Document 3 : Modélisaition 2 : Expérience metttant en évidence le rôle de la pression dans le mouvement

des masses d'air.

Objecitif : On cherche à comprendre comment les variaitions de pression entrainent des mouvements de

masses d'air.

Matériel et montage :

Protocole :

1.Relier les 2 ifioles par le tuyau plasitique lflexible.

2.Posiitionner la pince de manière à bloquer le passage de l'air entre les 2 ifioles,La pression de

l'air est haute (aniticyclone)La pression de l'air est basse (dépression)

3.Posiitionner un peitit morceau de papier aluminium à l'entrée d'une des 2 ifioles,

4.Boucher l'autre ifiole avec le bouchon vacuvin,

5.Pomper l'air de la ifiole avec le bouchon

6.Enlever la pince et observer le papier aluminium.

Document 3bis : Uitilisaition des résultats de la modélisaition 2 en météo : les déplacements du vent et le

temps qu'il fait. En météo, on mesure les diffférences de pression grâce à un baromètre (l'unité est le Pascal ou le bar). On représente les zones de même pression par des lignes isobares. Grâce au tracé de ces lignes, les météorologues peuvent retrouver la direcition des vents sachant que les masses d'air se déplacent des hautes vers les basses pressions (on parle de gradient de pression). Le document ci-contre donne un exemple de tracé des vents en foncition des diffférences de pression atmosphérique.

H : Haute pression

L : basse pression

AIDE pour la modélisaition 2

Fiole à basse

pressionFiole à haute pression

Document 4 : Modélisaition 3 : Expérience expliquant les mécanismes physiques à l'origine de la formaition

des nuages et de la pluie :

Objecitif : Modéliser des phénomènes d'évaporaition, de condensaition et de précipitaition.

Matériel et montage :

• cristallisoir ; • ifilm plasitique translucide (ifilm alimentaire) • bille ; • des élasitiques pour tenir l'ensemble ; • peitit verre; • eau salée ; • lampe d'au moins 100 W.

Schéma du montage de la modélisaition

Document 4 bis : Schéma expliquant les mécanismes à l'origine de la formaition des nuages et des pluies :

Le coin des curieux : Comment fabriquer un nuage en classe ? Schéma des diffférents nuages en foncition de l'alititude. Matériel et montage :iUn bocal en verre (pot de conifiture...) iLe couvercle plat du bocal iDe l'eau chaude iDes glaçons iUn spray aérosol

Protocole :

Préparer le montage comme sur le schéma.

Atttenition, metttre un coup de spray seulement en ouvrant légèrement le bocal et refermer rapidement.

Observer la formaition du nuage.

Remarque : le spray ne sert qu'à visualiser la vapeur d'eau en suspension dans le bocal donc le nuage.

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