Pourquoi toutes les étoiles nous semblent être à la même distance de la terre ? A quoi ressemble une constellation vu depuis l'espace ?
Difficulté
Technique
Durée
30 minute(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Optique
Introduction
On te propose ici de fabriquer une maquette pour comprendre comment sont disposées dans l'espace les étoiles appartenant à une constellation .
- Matériel et outils
Papier 
Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base dans les domaines de l’écriture, du dessin, de l’impression, de l’emballage et de la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers, comme les filtres.
L’histoire du papier remonte à l’Antiquité. Le papier porteur d’un message le plus ancien connu à ce jour date de l’an 8 av. J.-C. et a été trouvé en Chine.
Bloc de polystyrène expansé 
bloc de polystyrène expansé récupéré
Paille 
Une paille, ou chalumeau, est un tube léger, généralement fait en plastique, dont on se sert pour aspirer, et le plus souvent boire, un liquide.
Crayon 
Long et fin, souvent polygonal et parfois coloré à l'extérieur, le crayon est un outil simple qui sert à écrire. Les mines sont parfois de couleurs différentes. Les mines de graphite des crayons à papier ont des duretés différentes (HB, H, etc.).
Ciseaux 
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Règle
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Au sens matériel, une règle est un instrument de mesure gradué à arêtes rectilignes servant à tracer des traits droits ou à mesurer des longueurs.
Colle 
Colle
Perles
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Perles en tous genre.s
Étape 1 - Préparation du matériel
Imprime le modèle du fichier Grande Ourse, sur une feuille A4
Prépare ensuite :
- 7 pailles (ou pics à brochette comme on va le faire dans cette expérience)
- Un crayon
- Une paire de ciseaux
- Une règle
- Un bloc de polystyrène
- De la colle
- 7 perles (ou billes en papier, boule de pâte à modeler, etc)
Étape 2 - Préparation de l'expérience
Découpe les pailles (ou pics à brochette) à la taille indiquée dans le modèle et place une bille en papier (ou des perles ou autres...) au bout de chaque.
Découpe le patron et colle-le sur le polystyrène.
Dispose les pailles de différentes tailles sur la plaque de polystyrène en fonction du plan fourni (photo 4).
Étape 3 - Réalisation de l'expérience
Ensuite place-toi à différents endroits par rapport à ta maquette (au-dessus, sur le côté).
Regarde enfin à travers un tube en carton en te plaçant du côté de la Terre (représentée sur le modèle) afin d'observer le phénomène.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Lorsque l'on observe la maquette du dessus ou du côté, on ne reconnait pas de forme familière.
Lorsqu'on regarde à travers le trou du tube en carton (ou d'une feuille roulée) avec un seul œil donc, on ne peut plus distinguer quelle est" l'étoile" la plus proche ou la plus éloignée de nous. On suppose donc qu'elles sont toutes à la même distance de l'observateur, car nous avons perdu la notion de trois dimensions, et on perturbe nos repères.
Cependant les vues de dessus et de côté nous prouvent bien que les" étoiles" sont réparties dans les 3 dimensions de la maquette (hauteur, largeur, longueur).
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Ne pas bien respecter toutes les dimensions (plan et baguettes).
Explications
Vu de loin on suppose que les étoiles sont toutes sur un même plan. Ceci est dû à un manque de repères les unes vis-à-vis des autres et du point de vue de l'observateur à cause des distances très importantes dans l'espace. On se représente souvent le ciel comme une toile peinte alors que les distances entre les astres, visibles à l’œil nu depuis la Terre, nous dépassent complètement (elles se mesurent en années lumières) !
Applications : dans la vie de tous les jours
Observation des constellations répertoriées ou invention de nouvelles constellations selon notre imagination.
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Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Comprendre que ce que l'on voit n'est pas toujours la réalité. C'est l'interprétation de nos observations par notre cerveau, et elle peut changer en fonction de nos connaissances ou de notre culture.
Pistes pour animer l'expérience
Constellation et mythologie.
Sources et ressources
https://fr.wikipedia.org/wiki/Illusion_d%27optique
https://fr.wikipedia.org/wiki/Grande_Ourse
Dernière modification 29/04/2020 par user:Claire Cantin.
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