Usages du tableau numérique interactif en sciences physiques

Groupe d'Expérimentation Pédagogique
CRDP Académie de Versailles

2006-2007


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Des exemples de scenarii pédagogiques

Les lois de Képler
       
Niveau : Classe de terminale
Thème :

Satellites et planètes

Compétences visées :

Enoncer les lois de Kepler et les appliquer à une trajectoire circulaire ou elliptique.
Définir un mouvement circulaire uniforme et donner les caractéristiques de son vecteur accélération.
Connaître les conditions nécessaires pour observer un mouvement circulaire uniforme : vitesse initiale non nulle et force radiale.
Enoncer la loi de gravitation universelle sous sa forme vectorielle pour des corps dont la répartition des masses est à symétrie sphérique et leur distance grande devant leur taille.
Appliquer la deuxième loi de Newton à un satellite ou à une planète.
Démontrer que le mouvement circulaire et uniforme est une solution des équations obtenues en appliquant la deuxième loi de Newton aux satellites ou aux planètes.
Définir la période de révolution et la distinguer de la période de rotation propre.
Exploiter les relations liant la vitesse, la période de révolution et le rayon de la trajectoire.
Connaître et justifier les caractéristiques imposées au mouvement d'un satellite pour qu'il soit géostationnaire.
Retrouver la troisième loi de Kepler pour un satellite ou une planète en mouvement circulaire uniforme.
Exploiter des informations concernant le mouvement de satellites ou de planètes

Tableau / périphériques : Promethean / 1 tablette (mais 2 seraient nécessaires)
Conditions matérielles ou logicielles spécifiques :

Cours déjà rédigé sous Word (police 28)
Logiciel : Word
Logiciel solstice sur le site www.educnet.education.fr

Certaines images scannées provenant de revues.

   
Nature de l'activité

fonctionnalités

Apports du TNI
Illustration

 

Utilisation d'images

 

Tablette, souris et stylo

Photos rapidement disponibles sur lesquelles on peut écrire.


photos


La trajectoire est elliptique
(travaux de Kepler).
ref : productions du clea


Stylo et outils cercle et ellipse

On montre que mars est sur une ellipse.
On trace devant les élèves.
Plus facile qu'au rétroprojecteur.

kepler.swf


Lois de Kepler

 

http://www.univ-lemans.fr/enseignements
/physique/02/meca/
Photo, stylo

On va rapidement au logiciel par le lien.

On peut saisir des images.

On peut écrire sur ces images qui seront conservées.

ellipse.swf

aire.swf

Distinguer le repère héliocentrique du géocentrique

Caméra

On peut animer un dessin simple. (ici on montre que le géocentrique se déplace en translation curviligne dans l'héliocentrique).

animation.
swf

Montrer par construction vectorielle que l'accélération est normale. Stylo et règle

Les élèves réalisent la construction et les mesures.

On vérifie au tableau

Recherche des coordonnées de l'accélération dans la base de Frenet.
Tablette et stylo

Un élève pointe et glisse une réponse parmi celles proposées et on analyse les unités.


base.swf


Etablir la 3 ème loi de Kepler
Tablette et stylo Un élève en avance écrit avec la tablette ; il est lent ; ce n'est pas très joli mais on passe dans les rangs voir les autres calculer.


Satellites géostationnaires

 

Logiciel Solstice


Stylo ou souris

Tracé de cercle ou d'ovale selon la prise de vue.

Aller rapidement dans le logiciel (bureau ou lien).
On choisit Spot en premier puis deux géostationnaires.
Lancer les animations (plan et 3D).
Prendre une photo en perspective et une photo vue de dessus et les exploiter avec les tracés au stylo.

trajectoire.
swf

geostat.
swf

 
Pour dégager l'essentiel après le cours