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Thème 1 : Une longue histoire de la matière

1.1 – Les éléments chimiques (radioactivité)

1.2 – Des édifices ordonnés : les cristaux

1.3 – Une structure complexe : la cellule vivante

Thème 2: Le Soleil, notre source d’énergie

2.1 – Le rayonnement solaire

  • Déterminer la masse solaire transformée chaque seconde en énergie
  • À partir d’une représentation graphique du spectre d’émission du corps noir à une température donnée, déterminer la longueur d’onde d’émission maximale
  • Appliquer la loi de Wien pour déterminer la température de surface d’une étoile à partir de la longueur d’onde d’émission maximale.
  • Puissance radiative reçue du Soleil

2.2 – Le bilan radiatif terrestre

  • L’albédo terrestre moyen : calcul de la puissance émise par le Soleil qui atteint la Terre.
  • Courbe d’absorption de l’atmosphère terrestre en fonction de la longueur d’onde.
  • Expliquer qualitativement l’influence des différents facteurs (albedo, effet de serre) sur la température terrestre moyenne.

2.3 – Une conversion biologique de l’énergie solaire : la photosynthèse

  • Voir le cours de SVT !

2.4 – Le bilan thermique du corps humain

  • Puissance thermique libérée par le corps humain.

Thème 3 : La Terre, un astre singulier

3.1 – La forme de la Terre

  • Calculer la longueur du méridien terrestre par la méthode d’Ératosthène.
  • Calculer une longueur par la méthode de triangulation utilisée par Delambre et Méchain.
  • Calculer le rayon de la Terre à partir de la longueur du méridien : prolongement sur l’utilisation d’une carte marine de navigation.
  • Calculer la longueur d’un arc de méridien et d’un arc de parallèle.
  • Comparer, à l’aide d’un système d’information géographique, les longueurs de différents chemins reliant deux points à la surface de la Terre.

3.2 – L’histoire de l’âge de la Terre

  • SVT

3.3 – La Terre dans l’Univers

  • Interpréter l’aspect de la Lune dans le ciel en fonction de sa position par rapport à la Terre et au Soleil.

Thème 4 : Son et musique, porteurs d’information

4.1 – Le son, phénomène vibratoire

  • Utiliser un logiciel permettant de visualiser le spectre d’un son.
  • Utiliser un logiciel pour produire des sons purs et composés.
  • Relier puissance sonore par unité de surface et niveau d’intensité sonore exprimé en décibels.
  • Signal émis par une corde vibrante.

4.2 – La musique ou l’art de faire entendre les nombres

  • Vocabulaire : gamme, octave, quinte,
  • Mettre en place un raisonnement mathématique pour prouver que le cycle des quintes est infini.
  • Utiliser la racine douzième de 2 pour partager l’octave en douze intervalles égaux.

4.3 – Le son, une information à coder

  • Numérisation d’un son – fréquence d’échantillonnage
  • Taille d’un fichier audio
  • Savoir calculer un taux de compression audio. Comparer des caractéristiques et des qualités de fichiers audio compressés.

4.4 – Entendre la musique

  • Fréquences audibles par l’oreille.

5 – Projet expérimental et numérique

Le projet s’articule autour de la mesure et des données qu’elle produit, qui sont au cœur des sciences expérimentales. L’objectif est de confronter les élèves à la pratique d’une démarche scientifique expérimentale, de l’utilisation de matériels (capteurs et logiciels) à l’analyse
critique des résultats.
Le projet expérimental et numérique comporte trois dimensions :

  • utilisation d’un capteur éventuellement réalisé en classe ;
  • acquisition numérique de données ;
  • traitement mathématique, représentation et interprétation de ces données

Selon les projets, l’une ou l’autre de ces dimensions peut être plus ou moins développée.L’objet d’étude peut être choisi librement, en lien avec le programme ou non. Il s’inscrit éventuellement dans le cadre d’un projet de classe ou d’établissement. Ce travail se déroule sur une douzaine d’heures, contiguës ou réparties au long de l’année. Il s’organise dans des conditions matérielles qui permettent un travail pratique effectif en petits groupes d’élèves.La dimension numérique repose sur l’utilisation de matériels (capteur éventuellement associé à un microcontrôleur) et de logiciels (tableur, environnement de programmation).

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