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Inégale répartition de l’énergie solaire

Activité pratique proposée par le lycée La Martinière Duchère, Lyon 09

Matériel nécessaire :


    - un globe terrestre ,
    - une petite lampe si possible à faisceau parallèle (style MAGLITE)
    - une bande de papier de 4 cm de largeur, quadrillée (carreaux de 0,5 cm de côté),
    - du scotch,
    - une potence,
    - une photopile,
    - un multimètre (mesure de l’énergie reçue).
Matériel

Mise en oeuvre


    - scotcher une bande de papier quadrillé sur le globe, en l’orientant nord / sud et en partant du pôle nord.
    - placer la potence porteuse de la lampe de manière à ne laisser que 3-4 cm, entre la source lumineuse, représentant le flux solaire incident, et l’équateur du globe ; la lampe doit être perpendiculaire à l’équateur.

Mesures


    - de la surface éclairée :
    • Éteindre la lumière de la salle sauf le tableau. Allumer la lampe et régler le faisceau de façon à n’avoir qu’un disque éclairé homogène.
    • Entourer au crayon de papier la surface éclairée à la hauteur de l’équateur, sur la bande.
    • Faire le même travail après avoir déplacé la lampe verticalement,
      • aux environs du 30ème parallèle Nord
      • puis à l’intérieur du cercle polaire
      • puis aux environs du 30ème parallèle Sud
Surface éclairée à l’équateur

    - de l’intensité lumineuse :
    • Plaquer et maintenir la photopile parallèle à la surface du globe, orientée vers la lumière et reculer la potence de façon à ce que la lampe soit à 3-4 cm de la photopile au niveau de l’équateur. Noter, sur la bande quadrillée, les mesures d’énergie pour chacune des quatre positions de la lumière définies ci-dessus.
Mesures d’intensité lumineuse

Pistes d’utilisation


    - Programme de seconde :
    "La répartition en latitude des climats et l’alternance des saisons sont des conséquences de la sphéricité de la Terre,..."

    On peut, en modifiant la disposition du globe par rapport à l’axe de la lampe, simuler différentes positions de la Terre sur l’orbite terrestre afin d’évaluer les variations d’énergie reçue en différents points du globe selon les saisons par exemple.

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