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LES MOTEURS DES MOUVEMENTS ATMOSPHERIQUES

Classe : Seconde
Partie du programme : La planète Terre et son environnement
Thème du TP : Les courants atmosphériques

Matériel : Une boîte en carton (une caisse de vin coupée à mi-hauteur sera parfaite), une bougie, du film plastique, 2 rouleaux de papier hygyénique (sans le papier !), un baton d'encens.
Coût : moins de 2 euros.

Objectif(s) cognitif(s) :
- La densité de l'air en fonction de sa température.
- Le déplacement des particules d'air en fonction des différences de pression et de la température de l'air.

Objectif(s) méthodologique(s) :
- Observation et description d'une expérience réalisée par le professeur.

Acquis : Notion de pression atmosphérique
Pré requis : Le vent est créé entre des zones de hautes et basses pressions.

Introduction : Il s'agit d'une démonstration réalisée par l'enseignant. Elle permet de mettre en évidence que l'air chaud est moins dense que l'air froid, et montre que l'air va des hautes pressions vers les basses pressions. Dans un second temps, on peut éventuellement réaliser une manipulation complémentaire pour bien montrer que l'air froid est plus dense que l'air chaud.

Description de la manipulation / expérience :

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Observations attendues : Deux phénomènes peuvent-être observés. Dans un premier temps, l'air dans la boîte est chauffé par la bougie. Cet air diminue donc de densité et s'échappe par la cheminée A. Le vide d'air créé une dépression au sein de la boîte par rapport à l'extérieur de celle-ci. On a donc un courant d'air de la "haute pression" vers la dépression à l'intérieur de la boîte. Ce mouvement est observable grâce au déplacement de l'encens.

Remarque sur l'expérience : Il est possible que se soit la consommation d'O2 par la bougie qui créée la dépression dans la boîte. Dans le doute on peut préciser à l'élève que cette consommation n'est pas suffisante pour expliquer le phénomène observé. De plus, on voit une accélération vers le haut de la fumée d'encens quand elle arrive au niveau de la bougie ce qui démontre bien que la fumée chauffée est moins dense.

TP complémentaire : Il existe un second TP montrant que l'air froid est plus dense que l'air chaud dont voici l'adresse: http://www.ac-toulouse.fr/svt/lycee/seconde/encens.htm

Mots clefs : courants atmosphériques - pression - température - densité - vent.

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