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The Human Orrery (HO) : Le planétaire humain.

Séance n°1: Notre place dans l'Univers. (1/2)

Q1-Votre représentation du système solaire Dessinez, à l'aide d'un croquis légendé, votre représentation de notre système solaire dans le cadre ci-dessous :

Q2-Quels "objets" peuplent "mon" système solaire ? Etablissez une liste des "objets" qui selon vous peuplent notre système solaire :

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Séance n°2: A la découverte du planétaire humain. (1/3)

Q1-Déambulez 2 à 3 minutes sur le planétaire humain puis répondez aux questions ci-dessous :

Attention pour marcher sur la bache, il faut enlever ses chaussures et avoir des chaussettes propres et en bon état !

Q2-Selon vous que permet de modéliser ce planétaire ? (cochez lespropositions que vous pensez valides) [] l'ensemble du système solaire ; [] les dimensions des objets du système solaire ; [] le mouvement de certains objets du système solaire ; [] les distances entre certains objets du système solaire ; [] certains phénomène astronomiques ; [] tous les phénomènes astronomiques.

Q3-Deux échelles sont indiquées sur le planétaire. Quelles sont ces échelles ? Complétez les deux cadres ci-dessous en indiquant chacune d'elles.

échelle de :

échelle de :

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Séance n°2: A la découverte du planétaire humain. (2/3)

Q3-Complétez la légende du planétaire reproduit ci-dessous :

Q4-a-Que représentent les ensembles de disques colorés et numérotés ? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ b-De quelle forme semblent ces ensembles de disques colorés pour les planètes ? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ Q5-Proposez en quelques lignes comment mettre ce planétaire humain "en action" : ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Séance n°2: A la découverte du planétaire humain. (3/3)

Q6-Utilisez le jeu en ligne : https://wordwall.net/resource/37796276 pour trouver le diamètre des différents objets du système solaire ci-dessous :

Q7-Le diamètre du Soleil est donc environ : que le diamètre de Jupiter.

5 fois plus grand

5 fois plus petit

10 fois plus grand

10 fois plus petit

100 fois plus grand

100 fois plus petit

Justifiez votre réponse à l'aide d'un calcul expliqué :

Q8-Le diamètre du Soleil est donc environ : que le diamètre de la Terre.

5 fois plus grand

5 fois plus petit

Justifiez votre réponse à l'aide d'un calcul expliqué :

10 fois plus grand

10 fois plus petit

100 fois plus grand

100 fois plus petit

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Séance n°2: A la découverte du planétaire humain. (Bilan-Trace écrite)

Le planétaire humain est une modélisation à l'échelle des distances d'une partie de notre système solaire. Dans cette modélisation, nous pouvons retrouver certains objets tels que notre étoile (le Soleil), les quatre planètes rocheuses (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) ainsi qu'une comète (2P/Encke). Les planètes géantes gazeuses (Jupiter et Saturne) ainsi que les planètes géantes glacées (Uranus et Neptune) n'y sont pas représentées du fait de l'échelle de distance choisie.

Ce planétaire comporte des ensembles de points colorés et numérotés qui représentent les orbites des planètes et de la comète.Ce sont leurs trajectoires par rapport au Soleil dans le système solaire. Du fait de leur numérotation, ils permettent de modéliser les mouvements par rapport au Soleil considéré, ici, comme fixe. Pour cela, il faut utiliser l'échelle de temps commune (1 unité de temps = 16 jours) ainsi qu'un rythme sonore. Puis, il faut faire progresser chaque "objet" d'une unité à chaque battement de rythme.

Attention à être attentif à la numérotation des points pour Mercure.Les points colorés de la comète sont numérotés de 3 en 3. Il faut donc avancer de trois "pas" entre ou bien une fois tous les 3 battements de rythme.

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Séance n°3: Alternance du jour et de la nuit et notion d'année sur Terre et dans le système solaire. (1/4)

En petits groupes de 3 ou 4 élèves, échangez et mettez-vous d'accord pour répondre aux questions ci-dessous :

Q1-Quelle est la durée d'une journée sur Terre ? ___________________________ la durée d'une année sur Terre? _______________________________________ Q2-Proposez une expérience pour modéliser l'alternance du jour et de la nuit sur Terre en utilisant le planétaire humain avec 2 "acteurs". Complétez le tableau ci-dessous afin de préciser le rôle détaillé de chaque acteur. Q3-Proposez une expérience pour modéliser l'écoulement d'une année sur Terre en utilisant le planétaire humain avec 2 "acteurs". Complétez le tableau ci-dessous afin de préciser le rôle détaillé de chaque acteur.

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Séance n°3: Alternance du jour et de la nuit et notion d'année sur Terre et dans le système solaire. (2/4)

Mise en commun et première utilisation du planétaire pour modéliser l'alternance du jour et de la nuit et l'année sur Terre.

Echangez vos réponses en classe entière et mettez vous d'accord sur les actions à faire pour modéliser l'alternance jour/nuit et l'écoulement d'une année sur Terre en utilisant le planétaire humain. En conclusion : Complétez le texte à trous ci-dessous avec les mots de la liste : révolution / 365 / rotation / Soleil / 12 / l'alternance du jour et de la nuit / 4380 / 24 h / Soleil / une année La Terre a deux principaux mouvements par rapport au ____________. Son mouvement de _______________________ fait qu'elle tourne sur-elle même en environ _______. C'est ce mouvement qui est responsable de ______________________________________________________. En plus de tourner sur elle-même, la Terre tourne autour du ___________________ dans un mouvement de ________________________ qui dure environ une ____________________ soit environ ___________ jours. Ainsi, un élève qui à 12 ans à fait __________ fois le tour du Soleil et ____________________ fois le tour de la Terre depuis qu'il est né ! POUR ALLER PLUS LOIN : Dans quel sens la Terre tourne-t-elle sur elle-même ? Complétez les illustrations ci-dessous avec les points cardinaux manquants.

Acteur "planète" vu de face

A l'________ de la France.

épaule droite ___________

épaule gauche ___________

A l'________ de la France.

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Séance n°3: Alternance du jour et de la nuit et notion d'année sur Terre et dans le système solaire. (3/4)

Quel âge as-tu ?! (Partie n°1)

Défi n°1 : Une année ? C'est la révolution ! Un élève nait sur une planète. Transporté par la planète, il se met à tourner autour du Soleil. Votre défi : Le stopper quand il a un an ... -sur Mercure -sur Vénus -sur La Terre -sur Mars Proposez une définition à la notion d'année sur une planète : ______________________________________________________________________________________________________________________________________________ Défi n°2 : Années et durées. Un élève nait sur Terre le 21 mars 2022. Transporté par la Terre, il se met à tourner autour du soleil. Votre défi : Prévoir où il se trouvera ... -le 21 mars 2023 -le 21 mars 2024 -le 21 mars 2025 -le 21 mars 2050 Un élève nait sur Mars le 21 mars 2022. Transporté par Mars, il se met à tourner autour du soleil. Votre défi : Prévoir où il se trouvera ... -le 21 mars 2023 selon moi, à cette date, Mars sera sur la position _____________________ -le 21 mars 2024 selon moi, à cette date, Mars sera sur la position _____________________ Utilisez le planétaire humain pour vérifier vos prédictions. En conclusion : (Entourez les réponses correctes)-Une année sur Mars a-t-elle la même durée qu'une année sur la Terre ? OUI / NON -Une année sur MARS / TERRE dure plus longtemps que sur MARS / TERRE. -En une année, la planète MARS / TERRE parcourt moins de distance que la planète MARS / TERRE.

Puis lorsqu'il aura 50 ans (par exemple)... pour montrer qu'il n'est plus possible de tourner sur le planétaire pour cela !! et qu'il faut donc utiliser la relation mathématique...

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Séance n°3: Alternance du jour et de la nuit et notion d'année sur Terre et dans le système solaire. (4/4)

Quel âge as-tu ?! (Partie n°2)

Défi n°3 : Même durée mais des âges différents ! CONSIGNES : 4 élèves naissent en même temps sur les 4 planètes. Ils tournent autour du Soleil pendant la même durée de 4 années terrestres. Les autres élèves sont répartis en 4 groupes, chaque groupe étant associé à une planète donnée. Défi : Chacun des groupes compte l'âge (en équivalent année par planète) de l'habitant de la planète qui lui est associée, le dis au fur et à mesure à haute voix puis complète le tableau ci-dessous (2ème ligne) :

Mutualisez vos réponses afin d'avoir un tableau complet.

Défi : Existe-t-il un/des lien(s) entre les âges des habitants des différentes planètes ? OUI / NONSi OUI, lequel / lesquels ? Prévoir, dans le tableau ci-dessous, quel sera l'âge des habitants des autres planètes lorsque que le terrien aura 10 ans :

Utilisez le planétaire pour vérifier vos prédictions.

Défi : Déterminer, en expliquant vos calculs, l'âge des habitants des autres planètes lorsque le terrien aura 50 ans. Rédiger proprement votre réponse sur une feuille simple par groupe de deux élèves. Les résultats peuvent être présentés sous forme d'un tableau.

Puis lorsqu'il aura 50 ans (par exemple)... pour montrer qu'il n'est plus possible de tourner sur le planétaire pour cela !! et qu'il faut donc utiliser la relation mathématique...

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Séance n°3: Alternance du jour et de la nuit et notion d'année sur Terre et dans le système solaire. (Bilan-Trace écrite)

Complétez le texte à trous avec les mots de la liste : révolution / 365 / rotation / Soleil / 12 / l'alternance du jour et de la nuit / 4380 / 24 h / Soleil / une année La Terre a deux principaux mouvements par rapport au ____________. Son mouvement de _______________________ fait qu'elle tourne sur-elle même en environ _______.C'est ce mouvement qui est responsable de ______________________________________________________. En plus de tourner sur elle-même, la Terre tourne autour du ___________________ dans un mouvement de ________________________ qui dure environ une _________________ soit environ ___________ jours. Ainsi, un élève qui à 12 ans à fait __________ fois le tour du Soleil et ____________________ fois le tour de la Terre depuis qu'il est né ! Outre, l'alternance du jour et de la nuit, la rotation de la Terre est responsable du mouvement apparent du Soleil au cours de la journée.

CONSIGNES : Utilisez le logiciel de simulation Stellarium web online (https://stellarium-web.org/ et QR code) pour compléter le dessin ci-dessous en :-indiquant les points cardinaux dans les cadres avec la boussole ; -collant convenablement dans le ciel les vignettes présentant le Soleil à différentes heures de la journée (vignettes disponibles en bas de la feuille).

Les heures données sont les heures "solaires". Pour avoir l'heure de votre montre ajoutez 1h en hiver et 2 h en été.

Une année étant définie comme une révolution autour du Soleil, les années n'ont pas la même durée d'une planète à l'autre. Utilisez le planétaire pour compléter le tableau ci-dessous et trouver les relations entre l'année terrestre et la valeur d'une année sur Vénus et sur Mars.

12 h

10 h

8 h

18 h

14 h

6 h

16 h

Vignettes à découper et à positionner sur le "paysage" :

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Séance n°4 : Echelle de distance et dimensions dans le planétaire humain.

L'échelle de distance donnée sur le planétaire indique la valeur d'une unité astronomique (U.A.).Répondez aux deux questions ci-dessous en utilisant le planétaire et le matériel que vous jugerez nécessaire. Q1-L'unité astronomique (U.A.) est une distance "caractéristique" du système solaire. Laquelle ? _________________________________________________________________________________________________________________ Q2-Complétez le tableau d'échelle ci-contre :

Q3-Jupiter, la planète géante gazeuse la plus proche du Soleil se trouve à une distance d= 5 U.A. de celui-ci.Avec l'échelle de distance du planétaire, à quelle distance du Soleil aurait-il fallu représenter cette planète ?

Q4-Neptune, la planète géante glacée la plus éloignée du Soleil se trouve à une distance d= 30 U.A. de celui-ci.Avec l'échelle de distance du planétaire, à quelle distance du Soleil aurait-il fallu représenter cette planète ?

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Séance n°4 : Echelle de distance et dimensions dans le planétaire humain. (Bilan-Trace écrite)

Pour exprimer facilement les distances dans le système solaire, les scientifiques utilisent une unité basée sur la distance moyenne entre le Soleil et notre planète la Terre.Cette unité, appelée l'unité astronomique (notée U.A.) vaut 1U.A. = 149 597 870 km soit environ 150 millions de km.

1 unité astronomique (U.A.)

Ainsi la distance entre le Soleil et les planètes est plus facile à exprimer :

Avec une échelle de distance de 1 m pour 1 U.A. seul le Soleil peut-être facilement représenté à l'échelle car il ferait alors un diamètre d'environ 1cm. La Terre, placée à un mètre du Soleil, aurait un diamètre de 0,1 mm, à la limite de visibilité pour l'oeil humain !

. LA TERRE

1 mètre