La Lune dossier enseignants v2
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1. Jsroinsnciences Les dossiers p dagogiques du plan tarium La Lune Ce dossier p dagogique vous aidera pr parer votre venue au plan tarium prolonger votre visite par d autres activit s mieux conna tre le sujet pour r pondre aux questions que risquent de vous poser les l ves Phases et clipses Dossier enseignant Ce dossier p dagogique est identique pour l animation Lune l cole primaire et au coll ge L enseignant adaptera les activit s pr paratoires et compl mentaires au niveau de ses l ves R sum En atelier les l ves doivent comprendre qu on peut reproduire l aspect de la Lune diff rentes phases avec une boule dont une moiti est noire et l autre blanche La Lune est une boule clair e par le Soleil En coll ge on pr cisera l ordre des phases lunaires et on abordera les phases de V nus Activit s pr paratoires phases de la Lune Il serait utile de demander aux l ves d observer la Lune et de la dessiner de temps en temps Ils pourront noter chaque fois la date l heure la direction approximative de l observation s ils la connaissent et des remarques ventuelles nuages lumi re cendr e couleur On pourra utiliser la fiche d observation propos e la fin de ce dossier Activit s compl mentaires phases de la Lune Apr s avoir suivi l animation au plan tarium On pourra construire l appareil pour observer la Lune en plein jour dossier l ve2. au plan de l cliptique elle ratera souvent le passage dans le c ne d ombre On n a pas parl du Soleil car il devrait mesurer plus de 10 m de diam tre et tre situ plus d un kilom tre Les pr visions d clipses sont complexes cause des mouvements de la Lune Par exemple la ligne des noeuds intersection des plans des orbites de la Terre et de la Lune se d place un m me noeud rencontrant le Soleil tous les 346 62 jours r volution draconitique Prochaines clipses visibles en France clipses de Lune 28 septembre 2015 en fin de nuit 7 ao t 2017 fin de l clipse visible le soir au lever de Lune 27 juillet 2018 soir 21 janvier 2019 matin 16 juillet 2019 partielle visible le soir Eclipses de Soleil 20 mars 2015 10 juin 2021 25 octobre 2022 29 mars 2025 12 ao t 2026 totale au nord de l Espagne 2 ao t 2027 6 Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune V nus et ses phases coll ge Sur ce sch ma on a repr sent la Terre fixe et V nus diff rentes position de son orbite autour du Soleil Vue depuis la Terre V nus semble tourner autour du Soleil en 584 jours en r alit la Terre et V nus tournent autour du Soleil respectivement en 225 et 365 jours mais g om triquement ces deux repr sentations sont strictement quivalentes Vues du nord les plan tes tournent autour du Soleil dans le sens direct La Terre tourne sur elle
3. et dossier enseignant et l utiliser avec les l ves On rappelle qu il ne faut jamais regarder le Soleil en face on risque de s abimer s rieusement les yeux Pour orienter l appareil on utilise l ombre de la fl che qui doit se trouver sur le rectangle Pour trouver la Lune si la fl che est bien r gl e on pourra tourner l instrument autour de la direction du Soleil On peut construire diff rentes maquettes pour mieux comprendre les phases de la Lune Voici droite un exemple de maquette facile r aliser pour revoir le probl me des phases Quatre boules en polystyr ne sont peintes avec une moiti noire on les fixe sur un b ton qui tient dans une bouteille en plastique lest e de sable par exemple L l ve se place au centre et retrouve les diff rentes phases de la Lune Au lieu de peindre les boules on peut aussi les clairer avec un r troprojecteur par exemple Les boules Lune seront situ es la hauteur des yeux d un l ve de taille moyenne et la source lumineuse sera sur lev e pour viter d avoir des clipses Compl ments pour l enseignant Les phases de la Lune D s le 5 si cle avant notre re les Grecs avaient d j compris l origine des phases de la Lune Contrairement ce que pensent de nombreux l ves et adultes les phases n ont rien voir avec l ombre de la Terre Une mani re simple de s en convaincre et d observer la Lune en Premier Quartier Quand le Soleil se couche on voit la
4. le Soleil Le dessin Le limbe Terminateur en demi P en demi cercle ellipse La Lune gibbeuse clair e par le Soleil Le dessin Les mouvements de la Lune Il y a parfois confusion entre les deux p riodes de la Lune de 27 3 jours et de 29 5 jours Ces deux p riodes sont correctes mais ne sont pas calcul es dans le m me rep re Par rapport aux toiles la p riode de r volution de la Lune appel e p riode sid rale est de 27 3 jours Ce qui signifie que si vous voyez la Lune c t de l toile Ald baran un jour donn vous retrouverez les deux astres proches l un de l autre 27 3 jours plus tard Mais par rapport au Soleil la p riode synodique ou lunaison est de 29 5 jours Une m me phase de la Lune revient en moyenne tous les 29 5 jours La diff rence entre ces deux p riodes vient du fait que pendant que la Lune tourne autour de la Terre la Terre tourne autour du Soleil En 1 c est la Pleine Lune De 1 2 il s est coul 27 3 jours p riode de r volution sid rale La Lune se retrouve dans la m me position par rapport aux toiles Ald baran En 3 on retrouve une Pleine Lune Ald baran De 1 3 il y a 29 5 jours p riode de r volution synodique L orbite de la Lune est fortement elliptique excentricit 0 055 Sa distance la Terre varie de 360 000 km p rig e 405 000 km apog e Son diam tre apparent varie donc beaucoup comme le montre le sch ma de droite Sch ma extra
5. m me dans le m me sens On peut ainsi v rifier que V nus est visible le soir entre V1 et V3 puis le matin entre V3 et V1 On peut aussi comprendre pourquoi V nus ne peut jamais tre observ e minuit Quand V nus est en V2 ou V4 on voit depuis la Terre un quartier de V nus Entre V2 et V3 comme entre V3 et V4 on la voit en croissant V1 Conjonction sup rieure V2 Elongation maximale du soir angle Soleil Terre V nus maximal V3 Conjonction inf rieure V4 Elongation maximale du matin Le sch ma est fait dans un plan En r alit le plan de l orbite de V nus est inclin de 3 par rapport au plan de l orbite terrestre ce qui fait que lors des conjonctions inf rieures V nus passe habituellement au nord ou au sud du Soleil Lors de la Sur ce sch ma on a repr sent la Terre fixe et V nus diff rentes position de son orbite autour du Soleil Vue depuis la Terre V nus semble tourner autour du Soleil en 584 jours en r alit la Terre et V nus tournent autour du Soleil respectivement en 225 et 365 jours mais g om triquement ces deux repr sentations sont strictement quivalentes Vues du nord les plan tes tournent autour du Soleil dans le sens direct La Terre tourne sur elle m me dans le m me sens Lors des conjonctions inf rieures des 8 juin 2004 et 6 juin 2012 on a vu V nus passer devant le disque solaire Cela se reproduira le 11 d cembre 2117 Quelques dates Conijonctions i
6. nuit le soir en d but de nuit minuit Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune 11 12 La Pleine Lune La Lune au Dernier Quartier 3 4 jours avant la Nouvelle Lune le soir au coucher du Soleil en fin de nuit le matin au lever du Soleil di minuit le matin au lever du Soleil dans la matin e p Ma amp a SABE ee le matin au lever du Soleil dans la matin e midi Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune 11
7. 3 05 16 12 06 16 12 07 16 10 08 16 9 09 16 9 10 16 7 11 16 7 12 16 5 01 17 4 02 17 5 03 17 3 04 17 3 05 17 1 06 17 1 07 17 30 07 17 28 08 17 28 09 17 28 10 17 26 11 17 26 12 17 24 01 18 23 02 18 24 03 18 22 04 18 22 05 18 20 06 18 19 07 18 18 08 18 17 09 18 15 10 18 15 11 18 15 12 18 29 mai e Pleine Lune 21 05 16 20 06 16 20 07 16 18 08 16 16 09 16 16 10 16 14 11 16 14 12 16 12 01 17 11 02 17 12 03 17 11 04 17 10 05 17 9 06 17 9 07 17 71 08 17 6 09 17 5 10 17 4 11 17 3 12 17 2 01 18 31 01 18 2 03 18 31 03 18 30 04 18 29 05 18 28 06 18 2 07 18 26 08 18 25 09 18 22 10 18 23 11 18 22 12 18 6 mai p rig e Dernier Quartier 29 05 16 27 06 16 27 07 16 25 08 16 23 09 16 22 10 16 21 11 16 21 12 16 19 01 17 18 02 17 20 03 17 19 04 17 19 05 17 17 06 17 16 07 17 15 08 17 13 09 17 12 10 17 10 11 17 10 12 17 8 01 18 7 02 18 9 03 18 8 04 18 8 05 18 6 06 18 6 07 18 4 08 18 3 09 18 2 10 18 29 10 18 30 11 18 29 12 18 Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune Les clipses de Soleil Une clipse de Soleil on devrait dire occultation du Soleil par la Lune ne peut avoir lieu qu la Nouvelle Lune Elle ne peut tre observ e que _ d une r gion pr cise de la Terre ie La Lune est 400 fois plus petite que le Soleil mais est aussi 400 fois plus proche Elle a donc pratiquem
8. Lune au sud Je suis sur Terre j ai le Soleil devant moi l ouest et la Lune ma gauche Comment pourrais je faire de l ombre la Lune La lunaison ou r volution synodique intervalle entre deux nouvelles lunes est de 29 53 jours en moyenne 12 lunaisons durent 354 jours Les premiers calendriers luni solaires comptaient 12 mois lunaires et soit 11 jours suppl mentaires par an soit un treizi me mois tous les 2 ou 3 ans Les astronomes d finissent l angle de phase comme tant l angle Soleil Lune Terre Il vaut 180 la Nouvelle Lune 90 au Premier Quartier et 0 la Pleine Lune 2 Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune On pourrait croire que la luminosit du Premier Quartier est gale la moiti de la luminosit de la Pleine Lune En r alit c est peine 10 cause de l incidence des rayons lumineux qui sont davantage refl t s vers la Terre en Pleine Lune de la de surface lumi re clair e PL 5 On appelle ge de la Lune le nombre de jours coul s depuis la Nouvelle Lune Nouvelle Lune Croissant Premier Quartier Gibbeuse 100 La Lune au Premier Quartier est visible le soir de midi minuit La Pleine Lune est visible toute la nuit Le Dernier Quartier est visible le matin de minuit midi Vous trouverez la fin de ce dossier des sch mas montrant la position de la Lune en fonction de sa phase et de l h
9. du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune Direction est sud FOOT een re Appareil trouver la Lune en plein jour a La Lune en pleine nuit attire suffisamment l oeil pour qu on la trouve imm diatement Par contre en plein jour lorsqu elle est visible on voit la Lune blanche sur un fond de ciel bleu clair et il est beaucoup plus difficile de la trouver Ce petit appareil vous permettra de savoir dans quelle direction la chercher Construction Photocopier la page de gauche sur papier pais ou bristol D coupez les deux parties Replier la fl che sup rieure et le rectangle inf rieur de la partie principale Fixez la fl che sur le disque l aide d une attache parisienne Mode d emploi 1 Trouver la date de la nouvelle Lune la plus proche du jour de l observation 2 Compter le nombre de jours qui nous s pare de la nouvelle Lune on notera si on est avant la nouvelle Lune et si on est apr s 3 R gler la fl che mobile sur le num ro trouv 4 Orienter la fl che Soleil vers le Soleil en se servant des ombres 5 La Lune doit tre dans la direction de la fl che mobile ou un peu plus haut ou un peu plus bas 10 Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune 10 La Lune en croissant 3 ou 4 jours La Lune au Premier Quartier La Lune gibbeuse 10 jours midi le soir l apr s midi le soir en d but de
10. ent le m me diam tre apparent 0 5 et peut cacher exactement le Soleil Le plan de l orbite de la Lune tant inclin de 5 par rapport au plan de l cliptique le plan de l orbite terrestre il n y a pas d clipse de Soleil chaque Nouvelle Lune A la Nouvelle Lune en 2 ou en 4 iln y a pas d clipse vue depuis la Terre on la verra passer au dessus ou en dessous le Soleil En 1 eten 3 il y aura clipse de Soleil la Nouvelle Lune Il y a donc peu pr s deux clipses de Soleil par an mais visibles que d une petite partie de la Terre Les clipses de Lune Les clipses de Lune ont lieu la Pleine n Lune lorsque la Lune traverse l ombre de o D Ombre de la Terre la Terre Elles sont visibles de toute une 7 moiti de la Terre et m me un peu plus puis que la Terre tourne sur elle m me De la m me mani re que pour les clipses de Soleil il n y a pas d clipse de Lune chaque Pleine Lune la Lune passant la plupart du temps au dessus ou en dessous le c ne d ombre On peut s apercevoir que les clipses de Lune ne sont pas si faciles obtenir en faisant un sch ma ou une maquette l chelle Si on repr sente la Terre par une boule de 10 cm de diam tre la Lune sera situ e 3 m et mesurera 3 cm de diam tre Le diam tre du c ne d ombre sera de 7 cm la distance de la Lune On comprend alors que la Lune tournant autour de la Terre dans un plan inclin de 5 par rapport
11. eure Gibbeuse Dernier Quartier Croissant Pour reconna tre le Premier du Dernier Quartier il existe deux moyens mn motechniques En utilisant des lettres minuscules la Lune en dernier quartier permet de former la lettre d comme demier la Lune en premier quartier D permet de former la lettre p comme premier Avec des lettres majuscules on dit que la Lune ment en Lune croissante de la Nouvelle Lune la Pleine Lune on peut faire un D comme d croissant D en Lune d croissante de la Pleine Lune la Nouvelle Lune on peut faire un C comme croissant Attention ces m thodes ne sont valables que dans l h misph re nord c est l inverse en Afrique du Sud par exemple Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune 3 Dessiner la forme de la Lune La Lune est souvent dessin e n importe comment Lorsque l on repr sente une phase de la Lune ona d un c t le bord de la Lune le limbe en forme de demi cercle De l autre on a la limite jour nuit le terminateur Cette limite est un cercle sur la Lune mais on la voit en perspective sous la forme d une demi ellipse ventuellement d un segment lorsque l on est exactement au Premier ou au Dernier Quartier Une phase de la Lune bien dessin e comprend donc un demi cercle et une demi ellipse Le limbe en demi D cercle Terminateur en demi ellipse q La Lune en croissant clair e par
12. it de La Lune de Piero Bianucci Bordas 4 Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune Rotation La Lune tourne sur elle m me en 27 3 j dans le m me temps qu elle tourne autour des toiles Cons quence elle pr sente toujours la m me face la Terre 22 mai apog e En r alit la Lune tourne vitesse constante sur elle m me alors que sa vitesse autour de la Terre varie 2 me loi de Kepler Finalement on peut observer un peu plus de la moiti de la Lune libration en longitude De plus l inclinaison de son axe nous fait voir parfois son p le nord parfois son p le sud libration en latitude On peut finalement observer 59 de la surface de la Lune depuis la Terre Les dates des phases de la Lune de 2013 2018 Lune Quartier Quartier Lune 5 09 13 27 09 13 5 10 13 27 10 13 3 11 13 25 11 13 3 12 13 25 12 13 1 01 14 24 01 14 30 01 14 22 02 14 1 03 14 24 03 14 30 03 14 22 04 14 29 04 14 21 05 14 28 05 14 19 06 14 27 06 14 19 07 14 26 07 14 17 08 14 25 08 14 16 09 14 24 09 14 15 10 14 23 10 14 14 11 14 22 11 14 14 12 14 22 12 14 13 01 15 20 01 15 12 02 15 19 02 15 13 03 15 20 03 15 12 04 15 18 04 15 11 05 15 18 05 15 9 06 15 16 06 15 8 07 15 16 07 15 7 08 15 14 08 15 5 09 15 13 09 15 4 10 15 13 10 15 3 11 15 11 11 15 3 12 15 11 12 15 2 01 16 10 01 16 1 02 16 8 02 16 2 03 16 9 03 16 31 03 16 7 04 16 30 04 16 Premier Quartier 1
13. nf rieures de V nus V 11 01 2014 15 08 2015 25 03 2017 Conjonctions sup rieures de V nus V2 25 10 2014 6 6 2016 8 01 2018 V nus est int ressante observer quand elle est au maximum de luminosit et proche de la Terre soit environ deux mois avant la conjonction inf rieure pour le soir et deux mois apr s la conjonction inf rieure le matin V nus est difficile observer pendant le mois qui entoure la conjonction inf rieure car elle est alors tr s proche du Soleil Lorsque l on observe V nus dans un t lescope on voit son diam tre apparent diminuer de 60 10 entre la conjonction inf rieure V3 et la conjonction sup rieure V1 Mais en m me temps le pourcentage clair du disque augmente en passant de 0 conjonction inf rieure 100 conjonction sup rieure La position de V nus o son clat est maximal est situ entre la conjonction inf rieure et l longation maximale Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune 7 Aspect de V nus au t lescope Conjonction inf rieure Eclat maximal Elongation Conjonction invisible en croissant maximale sup rieure D 1mm pour 1 8 Service ducatif du plan tarium du Jardin des Sciences de Dijon Dossier enseignant La Lune Fiche d observation de la Lune Date i eesiseereeeeeerisrrrrerereen F Ke Ca OCR 1 Direction est sud neeese E NE Rema gUOS enera Service ducatif du plan tarium
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