Programme 2010 : Physique et Chimie Programme 2020 : Physique et Chimie

Correction

 objectif : déterminer la distance d’un objet inaccessible par mesure directe.

 Matériel : Double décimètre, feuille cartonnée, épingles, feuille de papier.

I- Évaluation de la hauteur H du campanile de la porte Soubeyran à Manosque.

1)- Mode opératoire.

  À l’aide d’une règle transparente posée verticalement contre la vitre et maintenue à bout  de bras, mesurer avec un œil (O) la hauteur apparente h du campanile de la porte Soubeyran.

-  Durant cette mesure, l’autre membre du binôme, avec un mètre d’arpenteur ou un réglet, mesure  la distance d entre l’œil (O) et le repère inférieur de la longueur h.

2)- Schéma et mesures.

  Faire le schéma de la manipulation.

-  Déduire du plan fourni, la valeur de la distance D (du point O au point C) du bâtiment  à la porte Soubeyran.

-  Présenter les résultats des différentes mesures sous forme d’un tableau.

Réponses : 

3)- Exploitation.

  Énoncer le principe de propagation rectiligne de la lumière. Comment se nomme la ligne droite concernée ? Comment est-elle orientée ?

-  À l’aide du théorème de Thalès, exprimer littéralement H puis déterminer sa valeur numérique.

Réponses : 

II- Méthode de triangulation.

1)- But.

-  Il s’agit de déterminer la distance D entre un point A (près du bord de la paillasse) et un point inaccessible (ici le point O situé au centre d’une boule).

Mode opératoire :

  Sur une feuille cartonnée, tracer une parallèle à la longueur du carton et placer dessus à gauche un point A’.

-  Aligner l’ensemble sur le bord de la paillasse de telle sorte que le point A’ de la feuille coïncide avec le point A de la paillasse.

-  Piquer verticalement une épingle E de manière à réaliser une visée entre A, E et O (les points sont alignés).

-  Déplacer la feuille cartonnée par translation suivant la droite (X’X). Aligner la au bord de la paillasse.

-  Piquer verticalement une épingle B’ de manière à réaliser une visée entre B’, E et O (les points sont alignés).

-  Repérer le point B de la paillasse qui coïncide avec le point B’ de la feuille cartonnée.

-  Sur la feuille cartonnée, tracer le triangle A’EB.

Animation de la visée.

-  Reproduire le triangle A’EB ainsi obtenu (en vraie grandeur) sur une feuille.

-  Faire coïncider les points A et A’ et reproduire le triangle AOB sans respecter les dimensions.

-  Comparer les triangles A’EB et AOB.

-  Mesurer les distances d et ℓ et AB.

-  À l’aide du théorème de Thalès, exprimer littéralement D en fonction des autres données, puis déterminer sa valeur numérique.

-  Dans quels domaines cette méthode peut-elle être utilisée ?

Réponses :

III- Parallaxe entre les yeux.

1)- Introduction.

-  Le phénomène de parallaxe se manifeste quand on vise un objet de 2 endroits différents.

-  La parallaxe est l’angle p entre deux directions de visée du point qui représente l’objet.

2)- Mode opératoire.

  Choisir un point fixe P situé à plus de 2 m.

-  Viser avec l’œil gauche (G) le point fixe P et l’aligner avec la graduation zéro (O) du double décimètre tenu horizontalement à bout de bras.

-  Sans bouger la tête, viser avec l’œil droit (D) le point fixe P et mémoriser la division x de la graduation coïncidant avec P.

-  L’autre membre du binôme mesure la distance y entre les deux yeux et la distance d entre le point I et le point P'.

3)- Exploitation des mesures.

  Indiquer les différentes mesures.

  Faire un schéma et retrouver la relation suivante :

Réponses : 

  Comparer le résultat obtenu avec sa mesure.

   À quoi peut-on s’attendre si le point P est à plus de 20 m ? Que constate-t-on ? Que peut-on dire des rayons ?