| Ligne 13 : | Ligne 13 : | ||
La gravitation est une interaction physique responsable de l’attraction des corps avec une masse. | La gravitation est une interaction physique responsable de l’attraction des corps avec une masse. | ||
| − | Le but de l’atelier est de comprendre comment fonctionne la gravitation par des expériences. | + | Le but de l’atelier est de comprendre comment fonctionne la gravitation par des expériences visuelles qui simule notre système solaire. |
}} | }} | ||
{{Materials}} | {{Materials}} | ||
| Ligne 26 : | Ligne 26 : | ||
|Step_Title=Tendre un draps à l’horizontal | |Step_Title=Tendre un draps à l’horizontal | ||
|Step_Content=Tendre un drap à l’horizontal à l’aide des participants ou de supports (chaises par exemple) . Ce drap représente l’espace-temps. | |Step_Content=Tendre un drap à l’horizontal à l’aide des participants ou de supports (chaises par exemple) . Ce drap représente l’espace-temps. | ||
| + | L'espace-temps est une représentation mathématique de l'espace et du temps comme deux notions inséparables et s'influençant l'une l'autre. Elle est apparue avec la théorie de relativité restreinte d'Albert Einstein (1905) qui montre que les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs en mouvement uniforme et que la vitesse de la lumière est constante, ce qui entraîne des effets surprenants comme la dilatation du temps, la contraction des longueurs et l’équivalence entre masse et énergie. | ||
| + | |||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
|Step_Title=Placez une boule de pétanque au centre | |Step_Title=Placez une boule de pétanque au centre | ||
| − | |Step_Content=Demandez à une personne de placer une boule de pétanque (ou un autre objet lourd) au centre du draps. Cette boule représente ici le Soleil. | + | |Step_Content=Demandez à une personne de placer une boule de pétanque (ou un autre objet lourd) au centre du draps. Cette boule représente ici le Soleil. Le Soleil est une étoile située au centre du système solaire : une énorme boule de gaz (surtout hydrogène et hélium) âgée d’environ 4,6 milliards d’années, dont l’énergie provient de la fusion nucléaire et rend possible la vie sur Terre en fournissant lumière et chaleur. Le Soleil représente à lui seul environ 99,854 % de la masse du système solaire, Jupiter représentant plus des deux tiers du reste. |
| + | |||
| + | Que remarque-t-on ? | ||
| + | |||
| + | ................................................................................................................................................ | ||
| + | |||
| + | Réponse : « On remarque que la boule de pétanque déforme ("creuse") le draps. Autrement dit, le Soleil déforme ("creuse") l'espace-temps proche de lui » | ||
| + | |||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
| Ligne 35 : | Ligne 44 : | ||
|Step_Content=Lancez sur le draps une balle de tennis et observer se qu’il se passe. | |Step_Content=Lancez sur le draps une balle de tennis et observer se qu’il se passe. | ||
| − | Cette balle représente ici une planète. | + | Cette balle représente ici une planète. Dans le système solaire on trouve huit planètes avec plus de deux-cents lunes, les cinq planètes naines et leurs neuf satellites connus, ainsi que des milliards de petits corps (les astéroïdes, les comètes, les poussières cosmiques, etc.). |
Que remarque-t-on ? | Que remarque-t-on ? | ||
| Ligne 41 : | Ligne 50 : | ||
................................................................................................................................................ | ................................................................................................................................................ | ||
| − | Réponse : « On remarque que | + | Réponse : « On remarque que la balle de tennis suit les déformations du draps et se rapproche de la boule de pétanque. Autrement dit, la planète suit les déformations de l'espace-temps et se rapproche du Soleil. On peut dire que le Soleil attire la planète vers lui. » |
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
| Ligne 56 : | Ligne 65 : | ||
|Step_Content=Lancez à plusieurs reprises des balles de masses différentes à chaque fois : | |Step_Content=Lancez à plusieurs reprises des balles de masses différentes à chaque fois : | ||
| − | *une bille (une masse légère), | + | *une bille (une masse légère) représentant un astéroïde, |
| − | *une balle de tennis (une masse modérée) | + | *une balle de tennis (une masse modérée) représentant une planète, |
| − | *une autre boule de pétanque (une masse lourde) | + | *une autre boule de pétanque (une masse lourde) représentant une autre étoile comme le Soleil |
Que remarque-t-on ? | Que remarque-t-on ? | ||
| Ligne 64 : | Ligne 73 : | ||
................................................................................................................................................ | ................................................................................................................................................ | ||
| − | Réponse : « La masse de l’objet lancé modifie sa trajectoire, plus sa masse est proche de celle de l'autre objet et plus elles s'attirent l'une vers l'autre » | + | Réponse : « La masse de l’objet lancé modifie sa trajectoire. |
| + | La bille est très attiré par la boule de pétanque, la balle de tennis un peu moins que la bille et l'autre boule de pétanque | ||
| + | plus sa masse est proche de celle de l'autre objet et plus elles s'attirent l'une vers l'autre » | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
Version du 23 janvier 2026 à 15:00
Visualiser la gravitation par l'expérience du draps
Difficulté
Facile
Durée
30 minute(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Physique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Atelier – La Gravitation visualisée
- 2.1 Étape 1 - Rassembler le matériel
- 2.2 Étape 2 - Tendre un draps à l’horizontal
- 2.3 Étape 3 - Placez une boule de pétanque au centre
- 2.4 Étape 4 - Le principe de la gravitation
- 2.5 Étape 5 - Les différents paramètres
- 2.6 Étape 6 - La masse
- 2.7 Étape 7 - La direction initiale
- 2.8 Étape 8 - La vitesse initiale
- 2.9 Étape 9 -
- 2.10 Commentaires
Introduction
Atelier – La Gravitation visualisée
La gravitation est une interaction physique responsable de l’attraction des corps avec une masse.
Le but de l’atelier est de comprendre comment fonctionne la gravitation par des expériences visuelles qui simule notre système solaire.Étape 1 - Rassembler le matériel
Matériel :
- Un draps (ou toile souple)
- Des balles de poids différents (boule de pétanque, balle de tennis, balle de ping-pong, billes...)
Étape 2 - Tendre un draps à l’horizontal
Tendre un drap à l’horizontal à l’aide des participants ou de supports (chaises par exemple) . Ce drap représente l’espace-temps. L'espace-temps est une représentation mathématique de l'espace et du temps comme deux notions inséparables et s'influençant l'une l'autre. Elle est apparue avec la théorie de relativité restreinte d'Albert Einstein (1905) qui montre que les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs en mouvement uniforme et que la vitesse de la lumière est constante, ce qui entraîne des effets surprenants comme la dilatation du temps, la contraction des longueurs et l’équivalence entre masse et énergie.
Étape 3 - Placez une boule de pétanque au centre
Demandez à une personne de placer une boule de pétanque (ou un autre objet lourd) au centre du draps. Cette boule représente ici le Soleil. Le Soleil est une étoile située au centre du système solaire : une énorme boule de gaz (surtout hydrogène et hélium) âgée d’environ 4,6 milliards d’années, dont l’énergie provient de la fusion nucléaire et rend possible la vie sur Terre en fournissant lumière et chaleur. Le Soleil représente à lui seul environ 99,854 % de la masse du système solaire, Jupiter représentant plus des deux tiers du reste.
Que remarque-t-on ?
................................................................................................................................................
Réponse : « On remarque que la boule de pétanque déforme ("creuse") le draps. Autrement dit, le Soleil déforme ("creuse") l'espace-temps proche de lui »
Étape 4 - Le principe de la gravitation
Lancez sur le draps une balle de tennis et observer se qu’il se passe.
Cette balle représente ici une planète. Dans le système solaire on trouve huit planètes avec plus de deux-cents lunes, les cinq planètes naines et leurs neuf satellites connus, ainsi que des milliards de petits corps (les astéroïdes, les comètes, les poussières cosmiques, etc.).
Que remarque-t-on ?
................................................................................................................................................
Réponse : « On remarque que la balle de tennis suit les déformations du draps et se rapproche de la boule de pétanque. Autrement dit, la planète suit les déformations de l'espace-temps et se rapproche du Soleil. On peut dire que le Soleil attire la planète vers lui. »
Étape 5 - Les différents paramètres
Nous allons étudier comment est modifiée la trajectoire de la balle de tennis en fonction de ses différents paramètres physique :
- La masse
- La direction initiale
- La vitesse initiale
Étape 6 - La masse
Lancez à plusieurs reprises des balles de masses différentes à chaque fois :
- une bille (une masse légère) représentant un astéroïde,
- une balle de tennis (une masse modérée) représentant une planète,
- une autre boule de pétanque (une masse lourde) représentant une autre étoile comme le Soleil
Que remarque-t-on ?
................................................................................................................................................
Réponse : « La masse de l’objet lancé modifie sa trajectoire. La bille est très attiré par la boule de pétanque, la balle de tennis un peu moins que la bille et l'autre boule de pétanque
plus sa masse est proche de celle de l'autre objet et plus elles s'attirent l'une vers l'autre »
Étape 7 - La direction initiale
Lancez à plusieurs reprises la balle de tennis avec une direction différente à chaque fois :
- vers la boule de pétanque (radiale interne),
- vers l’extérieur du draps (radiale externe) et
- dans la direction perpendiculaire (tangentielle).
Que remarque-t-on ?
................................................................................................................................................
Réponse : « La direction initiale de l’objet le plus léger modifie la forme de sa trajectoire : rectiligne, elliptique (circulaire)...»
Étape 8 - La vitesse initiale
Lancez à plusieurs reprises la balle de tennis avec une vitesse différente à chaque fois :
- vitesse lente,
- vitesse modérée et
- vitesse rapide
Que remarque-t-on ?
................................................................................................................................................
Réponse : « La vitesse initiale de l’objet le plus léger modifie la taille de sa trajectoire et son nombre de tour (révolution) autour de l'objet plus lourd »
Étape 9 -
Dernière modification 23/01/2026 par user:ZAB.
Draft