Mène l’enquête sur l’eau : la détecter, repérer ce qu’elle contient et comprendre pourquoi toutes les eaux ne se ressemblent pas.
Le sulfate de cuivre anhydre est une poudre blanche. Au contact de l’eau, il devient bleu : c’est le test de l’eau. On le fait d’abord sur de l’eau du robinet, le témoin, pour voir la couleur que donne l’eau.
Beaucoup d’aliments contiennent de l’eau, même quand on ne la voit pas : la pomme, le jus de raisin. Le sucre et l’huile n’en contiennent pas. Un liquide n’est pas forcément de l’eau : l’huile est un liquide, mais elle ne fait pas bleuir la poudre.
En chauffant, l’eau s’évapore et le sulfate redevient blanc : le test est réversible.
Le pH indique si un liquide est acide, neutre ou basique, sur une échelle de 0 à 14. En dessous de 7, il est acide ; à 7, il est neutre ; au-dessus de 7, il est basique.
Le papier pH prend une couleur qui dépend du liquide : on lit la valeur en comparant cette couleur à l’échelle de teintes. La mesure est approchée, à une unité près.
L'eau peut être détectée, contenir des substances dissoutes et présenter un pH différent selon son origine.
Eau qui ne contient que des molécules d'eau.
Ex : eau distillée.Mélange liquide homogène obtenu lorsqu'une substance est dissoute.
Ex : eau salée.Substance dissoute dans un liquide.
Ex : le sel dans l'eau de mer.Liquide qui dissout le soluté.
Dans ce chapitre, c'est souvent l'eau.Nombre qui indique si une solution est acide, neutre ou basique.
pH 7 : neutre.Liquide qui se trouble en présence de dioxyde de carbone.
Test du CO₂ dissous.Le blanc qui bleuit = preuve de la présence d'eau.
Soluté + solvant = solution. Le sel a disparu mais il est toujours là.
L'eau de chaux qui se trouble = preuve de dioxyde de carbone.
pH < 7 acide · pH = 7 neutre · pH > 7 basique.
Le sulfate de cuivre anhydre est blanc et devient bleu au contact de l’eau. Il permet de détecter l’eau dans un aliment.
Une eau limpide n’est pas forcément pure : l’eau de mer et l’eau du robinet contiennent des substances dissoutes, invisibles à l’œil. Quand l’eau s’évapore, elle part seule : ce qui était dissous reste au fond. L’eau de mer laisse une croûte de sel (environ 35 g par litre), l’eau du robinet une fine trace blanche de sels minéraux. L’eau distillée, pure, ne laisse rien.
Dans les marais salants, le soleil et le vent évaporent l’eau de mer dans de grands bassins : le sel reste, et on le récolte.
Une eau gazeuse contient un gaz dissous : le dioxyde de carbone. Quand on agite l’eau gazeuse, ce gaz s’échappe en bulles.
Conduit dans l’eau de chaux, il la rend trouble, blanche : c’est le test du dioxyde de carbone. Le tube témoin le prouve : de l’air ordinaire, poussé par une poire, traverse la même eau de chaux sans la troubler. Ce ne sont donc pas les bulles qui troublent, mais bien le gaz.
On regarde les tubes devant un fond noir : le trouble blanc s’y voit mieux.
Mesure comme au laboratoire : comparer des volumes, utiliser une balance et découvrir ce que raconte la masse volumique.
À volume égal, chaque matière a sa propre masse : c’est la masse volumique, quotient de la masse par le volume — ρ = m ÷ V, en g/cm³. Un corps flotte quand sa masse volumique est plus faible que celle du liquide.
Un cube de bois de 100 cm³ pèse 65 g ; le même cube en laiton en pèse 850. Le bois surnage, le laiton coule — et pourtant les deux occupent exactement la même place. Leurs masses volumiques valent 0,65 g/cm³ et 8,5 g/cm³.
Ce n’est pas la masse seule qui décide de la flottaison : un paquebot d’acier flotte, un clou du même acier coule. Il faut comparer la masse volumique du corps à celle du liquide. Le cube de plastique le montre : il coule dans l’eau pure et flotte dans l’eau salée, sans avoir changé.
Mesurer une masse et un volume permet de comparer des objets, même lorsqu'ils n'ont pas la même matière.
Quantité de matière d'un objet, mesurée avec une balance.
Unité courante : gramme ou kilogramme.Espace occupé par un objet ou un liquide.
Unité courante : mL, L ou cm³.Remise à zéro de la balance avec le récipient déjà posé dessus.
On mesure seulement le contenu.Masse d'un objet pour un volume donné.
Elle aide à identifier une matière.Méthode pour mesurer le volume d'un objet immergé.
Le niveau d'eau monte.Pour une même matière, si le volume double, la masse double aussi.
La droite passe par l'origine.Volume de l'objet = Vf − Vi = 70 − 50 = 20 mL.
On lit le volume au bas du ménisque, l'œil bien en face.
Même matière : volume ×2 → masse ×2. La droite passe par l'origine.
À volume égal, le plus lourd a la plus grande masse volumique ρ = m/V.
Je pose le récipient, je fais la tare, puis j'ajoute seulement ce que je veux mesurer.
Je lis le niveau dans l'éprouvette en regardant à hauteur du ménisque.
Je mesure la montée d'eau : volume de l'objet = volume final − volume initial.
Je compare deux objets de même volume : celui qui est plus lourd a une masse volumique plus grande.
Le volume d’un solide se mesure par déplacement d’eau : on relève le volume V₁ avant de l’immerger, V₂ après, et le volume du solide est la différence V = V₂ − V₁. La méthode vaut pour n’importe quelle forme, même la plus irrégulière.
1. Verser de l’eau dans l’éprouvette et relever V₁, l’œil à la hauteur du bas du ménisque.
2. Immerger complètement le solide, en le laissant glisser le long de la paroi.
3. Relever V₂ de la même façon.
4. Calculer V = V₂ − V₁. Le résultat s’écrit en mL, ou en cm³ : c’est la même chose.
La méthode suppose un solide qui ne se dissout pas et qui reste entièrement immergé. Un morceau de sucre disparaît dans l’eau : son volume ne se mesure plus ainsi. Un corps qui flotte doit être maintenu sous la surface, par exemple avec une pointe fine.
Lors d’un changement d’état, la masse se conserve : ce sont les mêmes particules, seulement rangées autrement, et la balance affiche la même valeur. Le volume, lui, change : en gelant, l’eau occupe environ 9 % de place en plus.
Une bouteille d’eau pleine et bien fermée, oubliée au congélateur, se déforme ou se fend : la glace réclame plus de place que l’eau liquide. La bouteille pèse pourtant toujours la même chose avant et après.
La masse ne se conserve que si rien n’entre et rien ne sort. Une casserole laissée à bouillir devient plus légère : la vapeur d’eau part dans la pièce. C’est pour cette raison que l’expérience se fait avec un récipient fermé.
Faire la tare, c’est remettre l’affichage à zéro alors que le récipient est déjà posé sur le plateau : la balance ne compte plus que ce qu’on ajoute ensuite. Pour l’eau, on retient que 1 mL pèse 1 g.
1. Poser le récipient vide sur le plateau.
2. Appuyer sur TARE : l’affichage revient à 0 et le témoin NET s’allume.
3. Verser le liquide à mesurer.
4. Lire directement la masse du liquide seul.
Retirer le récipient annule la tare : l’affichage devient négatif et tout est à recommencer. Et une balance ne donne jamais un volume : le volume se lit sur la burette ou sur l’éprouvette, la masse se lit sur la balance.
Observe la matière changer d’état, suis la température et comprends pourquoi un palier peut apparaître pendant une transformation.
Un changement d'état transforme la matière sans changer sa nature : l'eau reste de l'eau.
La température augmente : l'eau liquide chauffe, les particules s'agitent davantage.
La température reste constante : l'énergie sert à changer d'état, pas à chauffer plus.
La vapeur produite peut à nouveau se réchauffer si on continue d'apporter de l'énergie.
Lecture importante : une portion horizontale signifie que l'énergie reçue sert au changement d'état. Pour l'eau pure, ce palier d'ébullition est proche de 100 °C à pression normale.
À pression fixée, tant que l’eau pure liquide et sa vapeur coexistent, sa température d’ébullition reste constante : environ 100 °C sous 1 013 hPa. L’énergie apportée permet alors la vaporisation. Dans l’eau salée, l’eau s’évapore mais le sel reste : la solution se concentre et sa température d’ébullition augmente.
À pression fixée, tant que l’eau pure liquide et la glace coexistent, la température de solidification reste proche de 0 °C. L’énergie cédée permet la formation de glace. Dans l’eau salée, la glace formée contient surtout de l’eau : le liquide restant se concentre et sa température de solidification diminue.
Un corps pur change d’état à température constante : la courbe de refroidissement de l’acide stéarique présente un palier à 69 °C pendant qu’il se solidifie. La paraffine est un mélange : elle se solidifie peu à peu, entre 58 et 48 °C environ, et sa température baisse sans palier. Le palier est donc la signature d’un corps pur.
La température d’ébullition de l’eau dépend de la pression de l’air. Au bord de la mer, sous environ 1 013 hPa, l’eau bout à 100 °C. En montagne, la pression est plus faible et l’eau bout plus tôt : vers 88 °C à 3 600 m, 84 °C à 4 800 m. Les aliments y cuisent plus lentement dans l’eau.
4 étapes : QCM · Association · Phrases à compléter · Scénarios
Teste ce qui se mélange, ce qui se sépare et comment une solution peut finir par devenir saturée.
Un mélange peut être homogène ou hétérogène : tout dépend de ce que l'on observe et de ce qui se dissout.
Mélange dans lequel on ne distingue pas les constituants à l'œil nu.
Ex : eau salée.Mélange dans lequel on distingue plusieurs constituants.
Ex : eau et huile.Disparition apparente d'un solide dans un liquide.
Le solide est réparti dans le liquide.Quantité maximale de soluté que l'on peut dissoudre.
Elle dépend du soluté, du solvant et de la température.État d'une solution qui ne peut plus dissoudre davantage de soluté.
Le surplus reste visible.Capacité de deux liquides à se mélanger complètement.
Eau et alcool : miscibles.Une phase = homogène. Des couches ou un dépôt = hétérogène.
Quand le sel ne disparaît plus et reste au fond : la solution est saturée.
Miscibles = une seule phase. Non miscibles = deux couches séparées.
Si on distingue plusieurs parties, le mélange est hétérogène.
Si le solide disparaît et se répartit partout, il est soluble dans ce solvant.
Si du solide reste au fond malgré l'agitation, la solution est saturée.
Deux liquides miscibles font une seule phase ; sinon, ils reforment deux couches.
Dissoudre, ce n’est pas faire disparaître. Le soluté se disperse dans le solvant en morceaux trop petits pour être vus : le mélange devient homogène. La balance le montre — elle affiche le même nombre avant et après. C’est la conservation de la masse : masse de la solution = masse du solvant + masse du soluté. Dans l’huile, le sel ne se dissout pas : les grains restent au fond, le mélange est hétérogène.
Un solvant ne peut dissoudre qu’une masse limitée de soluté. Au-delà, la solution est saturée : l’excès se dépose au fond et n’en repart plus, même si on remue. Cette masse maximale, rapportée au volume de solvant, s’appelle la solubilité. Elle change avec le soluté, avec le solvant, et avec la température : la même eau, chauffée, dissout davantage de sucre — le dépôt disparaît alors sans qu’on ait rien ajouté.
Deux liquides sont miscibles s’ils forment, après agitation, un mélange homogène : une seule couche. Ils sont non miscibles s’ils se séparent en deux couches, le moins dense au-dessus. Ce n’est pas l’huile qui refuse tout : l’eau, le vinaigre, le sirop et l’alcool se mélangent entre eux, et les deux huiles se mélangent entre elles. Le sirop est de l’eau sucrée : comme l’eau, il ne se mélange pas à l’huile.
La concentration en masse est le quotient de la masse de soluté par le volume de solution : c = m ÷ V, en grammes par litre. Doubler le volume sans changer la masse divise la concentration par deux : la solution est plus diluée.
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Passe derrière le décor : observe les particules invisibles qui expliquent les états, les mélanges et les mouvements de la matière.
À l'échelle microscopique, la matière est faite de particules invisibles qui bougent plus ou moins selon l'état.
Très petite particule constituant la matière.
Ex : molécule d'eau.Petit élément utilisé pour représenter la matière à l'échelle microscopique.
On ne la voit pas à l'œil nu.Mouvement désordonné d'un grain visible causé par les chocs des particules invisibles.
Ex : pollen dans l'eau.Particules proches et rangées qui vibrent sur place.
Forme propre.Particules proches mais désordonnées qui glissent les unes sur les autres.
Prend la forme du récipient.Particules très espacées et rapides.
Occupe tout l'espace disponible.Le grain visible est secoué par les chocs de particules d'eau invisibles.
Des poussières deviennent visibles seulement quand elles diffusent la lumière.
On compare l'écartement et l'organisation des particules, pas la couleur du dessin.
Un gaz se comprime car il y a beaucoup d'espace entre ses particules.
Le point clé : ce sont les mêmes particules dans les trois cas. Seuls leur espacement, leur rangement et leur vitesse changent. C'est l'espace entre les particules du gaz qui explique pourquoi il est le seul à se comprimer.
Les grains de pollen sont bousculés sans arrêt par les molécules d’eau, bien trop petites pour être vues. Ce mouvement désordonné s’appelle le mouvement brownien. Plus la température est élevée, plus les molécules vont vite, et plus les grains s’agitent.
Les poussières remplissent toute la pièce, mais on ne les distingue que dans le faisceau, car elles y renvoient la lumière vers nos yeux. Leur danse montre que l’air lui-même est en mouvement permanent.
Un solide a une forme propre : ses particules sont rangées et liées. Un liquide prend la forme du récipient mais garde son volume. Un gaz occupe tout le volume offert. Chauffer augmente toujours leur agitation.
Un gaz est compressible : ses particules sont très éloignées, on peut les rapprocher. Un liquide ne l’est pas : les siennes se touchent déjà. Quand on relâche le piston, le gaz reprend son volume — il est aussi expansible.
Un mélange est homogène quand on n’y distingue qu’une seule phase, même à la loupe. Il est hétérogène quand on en distingue plusieurs. Agiter un mélange hétérogène le trouble un moment, mais les phases finissent toujours par se séparer.
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Décris un mouvement comme un scientifique : trajectoire, vitesse, chronophotographie et changements de direction.
Décrire un mouvement, c'est préciser la trajectoire, l'évolution de la vitesse et le référentiel choisi.
Ensemble des positions occupées par un objet au cours du temps.
Rectiligne, circulaire ou quelconque.Un objet est en mouvement si sa position change au cours du temps.
On précise toujours par rapport à quoi.Objet ou lieu choisi pour décrire un mouvement.
Ex : la route, le train, la Terre.Distance parcourue divisée par la durée du trajet.
Elle décrit l'ensemble du trajet.Vitesse à un instant précis.
Ex : affichage du compteur.Suite de positions prises à intervalles de temps réguliers.
Plus les points sont espacés, plus l'objet va vite.On précise par rapport à quoi on décrit le mouvement : sol, route, train, Terre...
On relie les positions : droite, cercle, ou trajectoire quelconque.
À intervalles de temps égaux, des points plus espacés signifient une vitesse plus grande.
On utilise la distance parcourue et la durée, avec des unités cohérentes.
On cache la grandeur cherchée dans le triangle : ce qui reste donne la formule. d est en haut, v et t en bas.
Les positions restent alignées : voiture sur une ligne droite, ascenseur, train sur rail droit.
Les positions dessinent un cercle ou un arc : roue, manège, planète autour du Soleil.
La trajectoire change de direction : ballon, skieur, oiseau, objet lancé.
À temps égaux entre deux photos, l'écart entre les positions révèle le type de mouvement :
La vitesse reste constante. Ex : voiture sur autoroute à allure stable.
La vitesse augmente. Ex : voiture qui démarre, objet en chute.
La vitesse diminue. Ex : voiture qui freine, objet lancé vers le haut.
La trajectoire d’un objet est l’ensemble des positions qu’il occupe au cours de son mouvement. Elle est rectiligne quand ces positions sont alignées, circulaire quand elles décrivent un cercle, et quelconque dans tous les autres cas. Elle dépend de ce qui guide l’objet : un rail, une ficelle, ou rien du tout.
Une chronophotographie est une suite de photographies prises à intervalles de temps égaux. Comme la durée entre deux images ne change jamais, l’écart entre deux positions successives indique la vitesse : écarts égaux → mouvement uniforme ; écarts qui augmentent → mouvement accéléré ; écarts qui diminuent → mouvement ralenti.
La vitesse d’un objet est le quotient de la distance parcourue par la durée du parcours : v = d ÷ t. Elle s’exprime en mètres par seconde (m/s) ; on obtient des kilomètres par heure en multipliant par 3,6. Pour un mobile qui garde la même allure, changer la distance change la durée, mais pas le quotient.
Décrire un mouvement demande deux renseignements : la valeur de la vitesse, et la direction suivie. Sur une ligne droite, la direction ne change pas. Dans un virage, elle change à chaque instant — c’est même la définition de tourner. Mais la route ne peut faire tourner un véhicule que jusqu’à une certaine vitesse : au-delà, il garde la direction qu’il avait et quitte la chaussée.
Le stroboscope éclaire à intervalles réguliers : entre deux marques, il s’écoule toujours la même durée. Deux lectures en découlent.
Un véhicule qui aborde un virage trop vite ne ralentit pas et ne glisse pas doucement vers l’extérieur : il continue tout droit. Et l’écart entre le virage tenu et le virage manqué est très faible — quelques kilomètres-heure suffisent, comme sur la maquette. C’est la raison pour laquelle la vitesse indiquée avant un virage est plus basse qu’en ligne droite, et pourquoi on ralentit avant d’y entrer, pas pendant.
Choisis une durée (optionnel) puis commence le quiz.
Sélectionne la bonne réponse pour chaque question.
Clique sur un terme puis sur la définition correspondante.
Observe et identifie le type de trajectoire et de mouvement.
Sélectionne le mot manquant dans chaque phrase.
Résous chaque problème et entre ta réponse.
Explore les formes, sources et conversions d'énergie à travers des simulations et des exercices interactifs !
Rien ne fonctionne sans qu’un réservoir se vide quelque part. On nomme l’énergie d’après ce qui la stocke ou la porte : chimique dans une pile ou un carburant, de position dans un objet placé en hauteur, élastique dans un ressort comprimé, cinétique dans un objet en mouvement, lumineuse dans un rayonnement, thermique dans un corps chaud.
Devant un objet qui fonctionne, on se pose toujours les deux mêmes questions :
Aucun des trois réservoirs ne se remplit tout seul : pour recommencer, il faut remplacer la pile, remonter la masse, recomprimer le ressort — et chacun de ces gestes demande à son tour de l’énergie. Une machine ne « produit » donc jamais d’énergie : elle la transfère et la transforme.
Une source est renouvelable si elle se reconstitue à l’échelle d’une vie humaine : le Soleil, le vent, l’eau, la biomasse. Elle est non renouvelable si sa réserve diminue à l’usage sans se refaire : le charbon, le pétrole, le gaz, l’uranium. Attention au mot : renouvelable ne veut pas dire inépuisable, et non renouvelable ne veut pas dire bientôt épuisé — cela dit seulement si la réserve se reconstitue, ou non, au rythme où on la prélève.
Une chaîne énergétique se lit de gauche à droite : un réservoir fournit l’énergie, un convertisseur la transforme, une énergie utile en sort. Et il part toujours une flèche sur le côté : l’énergie dissipée, le plus souvent en chaleur. Avec la même pile, la part utile dépend entièrement de l’appareil branché — le moteur en rend environ 70 %, la lampe à filament à peine 10 %.
Trois cases et deux flèches, toujours dans le même ordre :
Une lampe à filament ne « perd » pas 90 % de son énergie au sens où celle-ci disparaîtrait : elle la transforme en chaleur, ce qui n’est simplement pas ce qu’on lui demande. Rien ne se perd, tout se transforme — mais tout ne sert pas. C’est pour cette raison que les lampes à filament ont été remplacées par des LED, qui rendent bien plus de lumière pour la même énergie.
L’énergie se mesure en joules (J). Passer d’une unité à la suivante — du joule au kilojoule, du kilojoule au mégajoule — revient à multiplier ou diviser par 1 000 : 1 kJ = 1 000 J, 1 MJ = 1 000 kJ = 1 000 000 J. La quantité d’énergie, elle, ne change pas : seule sa façon de s’écrire change.
Identifier une source, reconnaître les formes d'énergie et décrire les conversions dans une chaîne énergétique.
Grandeur qui permet de décrire les transformations d'un système : mettre un objet en mouvement, le chauffer ou produire de la lumière.
Elle se mesure en joules (J).Ressource à partir de laquelle on peut obtenir de l'énergie.
Exemples : le Soleil, le vent, le charbon.Transformation d'une forme d'énergie en une autre.
Une lampe convertit l'énergie électrique en lumière et en énergie thermique.Passage d'énergie d'un système à un autre, sans nécessairement changer de forme.
Une casserole chaude transfère de l'énergie thermique à l'eau.Associée au mouvement : un vélo qui roule, de l'eau qui coule.
Associée à la position en hauteur : un objet soulevé peut ensuite tomber.
Stockée dans les substances : aliments, combustibles, réactifs d'une pile.
Liée à l'agitation des particules : eau chaude, radiateur.
Transférée par un circuit électrique pour alimenter un appareil.
Transportée par la lumière : Soleil, lampe allumée.
Se renouvellent à l'échelle humaine ou sont disponibles en continu : Soleil, vent, eau en mouvement.
La biomasse n'est renouvelable que si son renouvellement est respecté.Proviennent de stocks limités qui ne se reconstituent pas assez vite : charbon, pétrole, gaz naturel, uranium.
L'électricité n'est pas une source primaire : il faut la produire à partir d'autres formes d'énergie.Pour une lampe alimentée par une pile :
L'énergie chimique des réactifs est convertie en énergie électrique.
Les fils permettent le transfert d'énergie électrique vers la lampe.
Elle convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse et thermique.
L'énergie ne disparaît pas : une partie peut être transférée à l'environnement, par exemple sous forme d'énergie thermique. On distingue la conversion utile et les transferts non recherchés.
Vers une unité plus petite, on multiplie par 1 000 à chaque étape. Vers une unité plus grande, on divise par 1 000 à chaque étape.
2,5 kJ = 2,5 × 1 000 J = 2 500 J.
750 J = 750 ÷ 1 000 kJ = 0,75 kJ.
Une source fournit de l'énergie ; un convertisseur change sa forme. Une chaîne énergétique indique les systèmes, les formes d'énergie et les transferts. L'énergie se conserve et sa quantité s'exprime avec une unité, généralement le joule.
Choisis une durée (optionnel) puis commence.
Sélectionne la bonne réponse pour chaque question.
Clique sur un terme puis sur la définition correspondante.
Pour chaque situation, identifie les éléments demandés.
Sélectionne le mot manquant dans chaque phrase.
Résous chaque problème et entre ta réponse.
Construis, teste et sécurise des circuits pour comprendre comment le courant circule dans les objets du quotidien.
Le courant ne circule que dans une boucle fermée. Il suffit d’une coupure — un fil débranché, un interrupteur ouvert — pour que tout s’arrête.
Un circuit fonctionne seulement si le courant dispose d'une boucle fermée : un générateur fournit l'énergie, des récepteurs la transforment.
Clique sur une ligne pour retrouver le composant dans la scène de découverte.
| Composant | Symbole | Rôle | Exemples | Type |
|---|
Par convention, à l'extérieur du générateur, le courant circule du + vers le −.
Une grille → les autres marchent encore
En série, les dipôles sont en une seule boucle : si l'un s'arrête, tout s'arrête. En dérivation, chaque récepteur est sur sa propre branche : il fonctionne indépendamment des autres.
Dans un circuit en série, les dipôles se suivent sur une boucle unique : si l’un est retiré, le circuit est coupé et plus rien ne fonctionne. Dans un circuit en dérivation, chaque dipôle possède sa propre boucle : les autres continuent de fonctionner.
Un circuit ne fonctionne que si la boucle est complète et si elle contient un générateur. Un emplacement laissé vide coupe le passage du courant, exactement comme un interrupteur ouvert.
Un matériau conducteur laisse passer le courant et referme le circuit. Un matériau isolant l’en empêche. Tous les métaux sont conducteurs ; le bois, le verre, le plastique et le caoutchouc sont isolants.
Le corps humain conduit le courant, et l’eau le rend bien meilleur conducteur encore. Une prise surchargée, un fil dénudé, un appareil près d’un point d’eau ou des mains mouillées suffisent à provoquer une électrisation.
Questions ciblées · modules au choix · niveaux à
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Veux-tu un minuteur ?
Fais vibrer les sources sonores, suis les ondes et découvre comment le son se propage jusqu’à nos oreilles.
Un son naît d'une vibration, se propage dans un milieu matériel, puis peut être perçu par l'oreille.
Signal produit par une vibration et perçu par l'oreille.
Ex : voix, cloche, guitare.Objet qui vibre et produit un son.
Ex : haut-parleur.Matière nécessaire pour transmettre un son.
Air, eau, métal.Nombre de vibrations par seconde.
Unité : hertz (Hz).Unité utilisée pour indiquer le niveau sonore.
Un son fort peut être dangereux.Son réfléchi par un obstacle et entendu avec un retard.
Utile pour le sonar.La source vibre et fait vibrer le milieu de proche en proche jusqu'à l'oreille.
Plus la fréquence (en Hz) est grande, plus le son est aigu.
Plus l'amplitude est grande, plus le son est fort (niveau en décibels, dB).
Le son est plus rapide dans les solides que dans les liquides, puis dans l'air.
Un objet doit vibrer : corde, membrane, haut-parleur, voix.
La vibration se transmet de proche en proche dans un milieu matériel : air, eau, métal.
L'oreille ou un capteur reçoit la vibration et la transforme en information.
Le son peut être absorbé, transmis ou réfléchi : l'écho est une réflexion.
Un son est produit par un objet qui vibre. La vibration se transmet à l’air, puis à l’oreille. Plus la corde est tendue, plus elle vibre vite et plus le son est aigu. Quand la vibration cesse, le son disparaît.
Le son est une vibration qui se transmet de proche en proche dans un milieu matériel : l’air, l’eau, un mur. Il ne se propage pas dans le vide.
Le son ne se propage pas instantanément : il met un temps mesurable à parcourir une distance. En plaçant deux microphones à une distance connue et en relevant la durée qui sépare leurs déclenchements, on obtient v = d ÷ t. Quand la distance double, la durée double aussi — le quotient, lui, ne change pas. Il vaut environ 340 m/s : c’est la vitesse du son dans l’air.
Mesurer une vitesse, c’est toujours diviser une distance par une durée. Au laboratoire :
Exemple : les micros sont écartés de 3,00 m ; le chronomètre affiche 8,8 ms, c’est-à-dire 0,0088 s. v = 3,00 ÷ 0,0088 ≈ 341 m/s.
Sur trois mètres, le son met moins d’un centième de seconde : personne ne s’en aperçoit dans une salle de classe, et c’est pourquoi la mesure demande un chronomètre électronique. Le retard ne devient perceptible qu’aux grandes distances — un orage à deux kilomètres, et le tonnerre arrive six secondes après l’éclair ; un cri face à une falaise, et l’écho revient nettement plus tard. Le son n’est pas plus lent là-bas : c’est la distance qui est plus grande.
Le niveau sonore se mesure en décibels (dB). Il diminue lorsqu’on s’éloigne de la source. Au-delà de 85 dB, une exposition prolongée détériore l’audition de façon irréversible : s’éloigner ou porter un protecteur reste la seule parade.
39 points · 4 sections
Veux-tu un minuteur ?
Explore comment la lumière naît, se propage, rencontre les objets et permet finalement de voir le monde.
Voir un objet demande une source de lumière, un trajet jusqu'à l'objet, puis de la lumière qui arrive à l'œil.
Objet qui produit sa propre lumière.
Ex : Soleil, lampe, écran allumé.Objet visible car il renvoie la lumière reçue.
Ex : Lune, mur, cahier.Milieu qui laisse passer la lumière et permet de voir nettement.
Ex : vitre propre.Milieu qui laisse passer la lumière sans voir nettement.
Ex : papier calque.Milieu qui ne laisse pas passer la lumière.
Ex : carton.Décomposition de la lumière blanche en plusieurs couleurs.
Ex : prisme, arc-en-ciel.On voit un objet quand la lumière part de la source, atteint l'objet, puis revient à l'oeil.
La lumière se propage en ligne droite. Un objet opaque l'arrête et forme une ombre.
Selon le milieu, la lumière passe, passe en diffusant, ou est arrêtée.
Un prisme sépare la lumière blanche en plusieurs couleurs : c'est la dispersion.
Une source primaire émet sa propre lumière ; un objet diffusant doit être éclairé.
Un obstacle opaque bloque le trajet et peut créer une ombre.
Pour voir, une partie de la lumière diffusée doit entrer dans l'oeil.
Transparent, translucide, réflexion, réfraction ou dispersion modifient l'observation.
Une source primaire produit elle-même la lumière qu’elle émet. Un objet diffusant se contente de renvoyer la lumière qu’il reçoit : sans source pour l’éclairer, il reste invisible.
Un objet qui n’émet pas de lumière n’est visible que s’il est éclairé et si la lumière qu’il diffuse peut atteindre l’œil sans obstacle. Trois éléments sont donc nécessaires : une source, un objet éclairé, un œil.
Dans un milieu homogène, la lumière se propage en ligne droite. Un objet opaque l’arrête : il se forme derrière lui un cône d’ombre, dont l’écran révèle une section appelée ombre portée. Plus l’objet est proche de la source, plus cette ombre est grande.
La lumière blanche est une lumière composée : un prisme la décompose en un spectre continu allant du rouge au violet. Chaque couleur est déviée d’un angle qui lui est propre.
51 points · 4 sections
Veux-tu un minuteur ?
Voyage du Big Bang au système solaire, compare les distances immenses et mesure la Terre-Lune comme un astronome.
L'Univers est organisé en niveaux emboîtés : la Terre fait partie du Système solaire, lui-même dans une galaxie, la Voie lactée, parmi des milliards d'autres. Comme les distances sont gigantesques, on change d'unité selon l'échelle.
Ensemble de tout ce qui existe : matière, lumière, espace et temps.
Né il y a environ 13,7 milliards d'années.Immense ensemble d'étoiles, de gaz et de poussières liés entre eux.
La nôtre : la Voie lactée.Astre qui produit lui-même sa propre lumière.
Le Soleil est l'étoile la plus proche.Astre qui tourne autour d'une étoile et qui ne produit pas sa lumière (il la reçoit).
Ex : la Terre tourne autour du Soleil.Astre qui tourne autour d'une planète.
La Lune est le satellite de la Terre.Le Soleil et tous les objets qui gravitent autour de lui.
8 planètes, satellites, astéroïdes.Distance parcourue par la lumière en une année.
Une unité de distance, pas de durée !Valeur arrondie à la puissance de 10 la plus proche pour comparer des tailles.
Sert à comparer Terre, Soleil et galaxie.Étoile, planète, satellite naturel ou astéroïde : on nomme d'abord ce que l'on observe.
La Lune tourne autour de la Terre ; la Terre et les autres planètes tournent autour du Soleil.
Le km près de la Terre, l'UA dans le Système solaire, l'année-lumière entre les étoiles.
On passe d'un niveau au suivant : Terre → Système solaire → galaxie → Univers.
Le point clé : l'Univers est fait de niveaux emboîtés. Plus on monte d'un niveau, plus les distances sont grandes, donc plus l'unité doit être grande : on passe du km à l'UA (distance Terre-Soleil), puis à l'année-lumière entre les étoiles.
Attention au piège : l'année-lumière mesure une distance, pas une durée. Voir une étoile à 4 années-lumière, c'est la voir telle qu'elle était il y a 4 ans, car sa lumière a mis 4 ans pour nous parvenir.
La lumière ne se propage pas instantanément : elle parcourt 300 000 km chaque seconde. Plus un astre est lointain, plus sa lumière a mis de temps à nous parvenir — nous le voyons donc tel qu’il était autrefois.
Les huit planètes tournent autour du Soleil dans le même sens. Plus une planète est éloignée, plus son orbite est longue et plus elle se déplace lentement : sa révolution dure donc bien plus d’une année terrestre.
Les quatre planètes proches du Soleil — Mercure, Mars, Vénus, la Terre — sont petites et rocheuses ; les quatre lointaines — Neptune, Uranus, Saturne, Jupiter — sont des géantes gazeuses. Il faut aligner 11 Terres pour traverser Jupiter, et 109 pour traverser le Soleil. Le Soleil n’est pourtant qu’une étoile moyenne : les plus grandes étoiles connues sont près de mille fois plus larges que lui. Et certains trous noirs sont plus grands encore : l’horizon de M87* engloberait tout le système solaire.
Une même distance peut s’écrire en kilomètres, en unités astronomiques ou en années-lumière. On garde la plus grande unité qui donne encore un nombre au moins égal à 1 : le kilomètre sur Terre et jusqu’à la Lune (Paris–Marseille : 660 km ; Terre–Lune : 384 400 km), l’unité astronomique dans le système solaire (Soleil–Neptune : 30 UA), l’année-lumière au-delà (Proxima du Centaure : 4,2 a.l. ; Andromède : 2,5 millions d’a.l. ; le bord de l’Univers observable : 46 milliards d’a.l.).
La lumière parcourt environ 300 000 km en une seconde. Une impulsion laser envoyée sur un réflecteur déposé par les missions Apollo revient au bout de 2,56 s : elle a parcouru 300 000 × 2,56 = 768 000 km, aller et retour. La Lune est à la moitié de ce chemin, à environ 384 000 km.
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Complète chaque phrase avec le terme juste.
Utilise les unités adaptées: km, UA, année-lumière.