Énergie solaire et mouvement
des enveloppes fluides
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Objectif de connaissance. Effet de l'énergie solaire sur les eaux océaniques.
Hypothèse. Entre la surface et les grandes profondeurs, les mouvements verticaux d'eau océanique dépendent de la température.
Matériel. En plus du matériel qui est sur les tables vous pouvez disposer d'eau chaude (environ 55°C).
Activité Capacités - Exigences - Conseils

Vérifier l'hypothèse proposée.

Pratiquer une démarche scientifique
Plan du compte rendu
- Déterminer une ou plusieurs conséquences vérifiables de l'hypothèse à l'aide du matériel disponible.
- Établir le protocole expérimental permettant de vérifier l'hypothèse proposée.
- Déterminer les résultats attendus de l'expérience si l'hypothèse est valide.
- Faire vérifier votre travail par le professeur.
- Réaliser la manipulation correspondante.
- Présenter vos résultats.
- Conclure sur la validité de l'hypothèse (réponse argumentée).
Après correction, le compte rendu est à coller dans le cahier.
Matériel

Dans la salle
- Fiches élèves : 1 exemplaire par élève, sur le bureau professeur.

● Dans la salle, par groupe de TP (2 groupes de TP)
- Eau chaude (cumulus) à disposition des élèves
- 1 bidon de 5L d’eau du robinet au réfrigérateur ( ≈ 5°C)

● Par poste (6 postes identiques)
- 1 flacon de bleu de méthylène ou autre colorant (solution assez concentrée)
- 1 compte gouttes (forme longue)
- 2 béchers 250 mL (en verre)
- 1 thermomètre électronique
- 1 densimètre couvrant les densités 0,9 à 1,1
- 1 éprouvette graduée de 100 mL en plastique - Pas de fiche poste

Commentaire

Conduite de la séance
- Présenter rapidement les courants marins de surface et profonds.
- Poser la question de l'origine des mouvements verticaux de l'eau entraînant les courants profonds.
- Présenter le matériel disponible (notion de modélisation).
- Manipulation par les élèves.
- La relation entre température et densité de l'eau est abordée dans un second temps.

Autres activités possibles
- La circulation générale des masses d'air : analyse d’images satellitaires dans différentes longueurs d’onde de façon à identifier les contrastes thermiques, les mouvements de masse d’air et construire un modèle global de circulation atmosphérique. Activité complémentaire possible en intégrant les circulations océaniques.
- Couplage courants océaniques / atmosphériques : déterminer la direction et le sens d'un courant marin superficiel par l’exploitation de données GPS (bouées dérivantes). Analyse d’une image satellitaire montrant un upwelling dynamique (effet du mistral sur les eaux de surface par exemple). Traitement possible par tableur. Confrontation avec direction et sens du vent (exploitation possible d'animations satellitales).