Sciences Naturelles 2007 - 2008

Compilation des différents cours
vendredi 30 mai 2008
par  Marvin Kohler
popularité : 2%

Résumé 2007-2008

Objectifs du cours

- Information, développement de la curiosité et l’intérêt scientifique, aide à la compréhension de phénomènes courants naturels ou techniques
- Expliquer l’univers du niveau microscopique au niveau macroscopique, le monde vivant et non-vivant
- Familiariser avec les méthodes scientifiques en développant les capacités suivantes :

  • Observation
  • Formulation de questions
  • Analyse d’un texte scientifique simple
  • Utilisation d’un mode opératoire
  • Utilisation d’appareils pour l’expérimentation
  • Présentation et interprétation des résultats

- Initier aux sciences de la nature et à leur utilisation dans la vie quotidienne en relation avec l’actualité scientifique ou médicale.
- Permettre de maîtriser certains concepts essentiels relatifs à l’étude des interactions de l’homme avec son environnement.
- Développer la conduite d’un raisonnement rigoureux et logique.

Ce descriptif est tiré de la rubrique Sciences naturelles

Je pense que les objectifs ont été atteints avec succès, à présent je comprends mieux certaines choses qui me seront très utiles pour ma vie future.

Thèmes

Utilisation du cahier électronique SPIP
Ordres de grandeur dans l’Univers
Latitude et longitude
La matière
Les cycles
Phénomènes de croissance
Distillation
Croissance de bactérie
Énergie, puissance et rendement

Utilisation du cahier électronique SPIP

Nous avons appris comment écrire un article SPIP sur le site OWL math et sciences, nous savons dorénavant comment insérer des images et des liens hypertextes. Nous savons également faire des graphiques sur Stella.

Ordres de grandeur dans l’Univers

- Calcul du volume des astres en km3.
- Élaboration de votre « cahier électronique » de notes personnelles.
- Échelles de distances dans l’Univers.
- Activités proposées dans Échelles de distances dans l’Univers.
- Confection d’un tableau.
- Calcul des distances en m.

Latitude et longitude

- Les coordonnées angulaires d’un point sur une sphère
- Laboratoire :

Objectifs
- rechercher des informations dans des tables ou sur la toile
- utiliser les proportions

NotionsMatériel
angle sphères en sagex
arc de cercle clous (pour les pôles), fil
proportion ruban métrique
rayon d’un cercle ciseaux
relation entre l’arc, l’angle et le rayon épingles

Durée : 2 fois 45 minutes

Durant ce laboratoire nous avons appris à situer une ville sur un globe grâce à ses coordonnées géographiques ! (longitude, latitude)

La matière

Les États de la matière
L’observation directe de la matière nous montre qu’elle se présente, aux conditions habituelles de pression et de température, sous trois états principaux :

état solide

Molécules très proches les unes des autres.
Forces intermoléculaires fortes.
Les molécules n’ont pas de mouvement Brownien, elles vibrent sur place.
Les solides sont par conséquent incompressibles et ont une forme et un volume bien définis.

état liquide

Molécules plus proches que les molécules gazeuses.
Les liquides sont incompressibles : leur volume reste constant quelle que soit la pression exercée.
Ils n’ont pas de forme propre et occupent la forme que leur donne le récipient.
Les molécules de liquide sont libres de leur mouvement (mouvement Brownien).

état gazeux

Molécules très éloignées les unes des autres.
Les gaz sont compressibles car ils n’ont pas de volume propre.
Les molécules s’agitent continuellement en un mouvement désordonné et aléatoire appelé mouvement Brownien.

Changement d’étatNomExemple
1 Solide -> Liquide fusion La fonte des glacier
2 Liquide -> Solide solidification Étang qui gèle
3 Liquide -> Gaz vaporisation Eau qui bout
4 Gaz -> Liquide liquéfaction La pluie
5 Solide -> Gaz sublimation Cristaux d’iode
6 Gaz -> Solide condensation Gaz carbonique détendu = neige

Les Cycles

Voici les divers cycles de la matière qui nous entoure

Les Cycles de la matière

- Cycle du verre
- Cycle du PET
- Cycle du papier
- Cycle de l’alu

Cycles naturels

- Cycle de l’eau
- Cycle du carbone
- Cycle de l’azote
- Cycle des roches

Le cycle de l’eau

Durant ce cours nous avons appris comment fonctionn le cycle de l’eau grâce à divers sites :
Tout savoir sur le cycle de l’eau

Nous avons également fait un modèle Stella du cycle de l’eau

Phénomènes de croissance

Les phénomènes de croissance concernent surtout la matière vivante (on peut toutefois en observer quelques-uns dans le monde de la matière inanimée : croissance des glaciers, des stalagmites, des stalacites, des cristaux, etc.)

Article complet

Distillation

En laboratoire nous avons appris a distiller du vin.

Nous mettons un ballon remplie de vin dans un réchaud à 80 °C.

La température ne doit pas dépasser 80 °C car si elle arrive a 100 et plus l’eau va s’évaporer avec.

Une fois le ballon a 80 °C l’alcool va s’évaporer et passer dans un tube qui passera dans un autre tube avec de l’eau. Ce deuxième tube qui entoure le premier ou se trouve l’alcool sert à refroidir les vapeurs d’alcool pour les rendre liquide.

C’est comme ça qu’on obtient de l’alcool pur !

Distillation

Croissance de bactéries

Nous avons effectué un laboratoire avec un élevage de bactéries

BUT :

Observer le développement de microbes divers sur un milieu nutritif déposé dans une boîte de Pétri pendant une semaine.

MATÉRIEL

  1. Boîte de Pétri
  2. Ruban adhésif
  3. Marker
  4. Une règle

MISE EN CULTURE :

J’ai dessiné sur le fond de la boîte fermée, 4 secteurs A, B, C et D. Dans chaque secteur j’ai appliqué :

Jour/HeureSecteur A, observations
Mercredi 5/03/08 12H30 rien
Jeudi 13 Des tâches circulaires sont apparues
Vendredi 14 Les tâches se sont agrandies
Samedi 15 une grosse tâche est apparue
Dimanche 16 la grosse tâche à continué à évoluer
Lundi 17 la tâche la plus grosse a comme des poils
Mardi 18 rien a changé
Jour/HeureSecteur b, observations
Mercredi 5/03/08 12H30 rien
Jeudi 13 Des tâches circulaires sont apparues
Vendredi 14 Certaines de ces taches on évolué et se sont agrandies
Samedi 15 pas de changement
Dimanche 16 pas de changement
Lundi 17 pas de changement
Mardi 18 pas de changement
Jour/HeureSecteur c, observations
Mercredi 5/03/08 12H30 rien
Jeudi 13 Des tâches circulaires sont apparues
Vendredi 14 aucune évolution
Samedi 15 pas de changement
Dimanche 16 pas de changement
Lundi 17 pas de changement
Mardi 18 pas de changement
Jour/HeureSecteur d, observations
Mercredi 5/03/08 12H30 rien
Jeudi 13 Des tâches circulaires sont apparues
Vendredi 14 De nombreuses tâches circulaires ont pullulé
Samedi 15 elle sont devenues jaunâtres
Dimanche 16 pas de changement
Lundi 17 pas de changement
Mardi 18 pas de changement

CONCLUSION :

Pour conclure, cette expérience montre que les bactéries peuvent se développer dans un milieu nutritif.

J’ai remarqué que mon hypothèse était juste car, dans le secteur où j’ai placé ma salive, de nombreusse bactéries se sont développées. Alors que sur les autres secteurs les bactéries se sont nettement moins développées

Énergie, puissance et rendement

- Différentes formes d’énergie :

- potentielle
- cinétique
- électrique
- thermique.

Tension de service et puissance d’un appareil électrique
Énergie fournie, énergie reçue et rendement.

Nous avons effectué un laboratoire. Pour consulter ce que nous avons fait cliquez ici

Qu’est-ce que l’énergie :

L’énergie c’est ce qui permet de faire quelque chose. Il existe différentes formes d’énergie : l’énergie solaire, l’énergie éolienne, l’énergie géothermique (énergies renouvelables), l’énergie nucléaire, l’énergie thermique (combustion du charbon, du mazout, du bois, etc), l’énergie potentielle (retenues d’eau des barrages).

Énergie potentielle. Lorsqu’un barrage retient de l’eau en altitude, cela correspond à une réserve d’énergie. Par différentes transformations, on obtient de l’énergie électrique. Lorsque l’eau descend jusqu’à la centrale, l’énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. L’eau acquiert une vitesse et permet de faire tourner une turbine qui actionne une dynamo. Cette dynamo permet de transformer l’énergie cinétique en énergie électrique.

L’énergie potentielle d’une masse d’eau m retenue par un barrage situé à une altitude h est donnée par Epot=mgh

où m est la masse en kilogramme

g est l’accélération terrestre 9.81 m/s^2

h est l’altitude en mètre

L’unité de l’énergie dans le système international (SI) est le joule J. (1 joule correspond à l’énergie nécessaire pour élever une masse de 100 g (0.01kg) d’une hauteur de 1 mètre

Énergie cinétique l’énergie cinétique est associé au mouvement. Elle fait intervenir la masse et la vitesse

E_cin=\fracmv^22

Où m est la masse en mouvement et v la vitesse de mouvement.

Exemple : une voiture de 1200 kg roule à 54 km/h. Que vaut son énergie cinétique ?

E_cin=\frac1200 15^22

Pour transformer des km/h en m/s on écrit :

1 km/1 h = 1000 m/3600 s. Pour passer des km/h aux m/s il faut donc diviser par 3.6 54 km/h/3.6 = 15 m/s.

Énergie électrique. Lorsqu’un appareil électrique est branché sur le secteur (les prises, en Suisse, délivrent une tension U de 220 V), il est parcouru par un courant électrique d’intensité I qui se mesure en ampère A. Sur tout appareil électrique, on peut lire deux indications : la tension de service U en volt V et la puissance P de l’appareil en watt W.

Puissance= tension*intensité du courant (P=U*I)

Cette puissance se mesure en watt (W). Une puissance de 1 W correspond à une dépense d’énergie de 1 joule (J) en 1 seconde (s)

George a fait 15 pompes en 10 secondes. On admet qu’il soulève une masse de 40 kg sur une distance de 60 cm. Calculer l’énergie dépensée par George ainsi que sa puissance.

Pour une pompe, l’énergie potentielle mise en réserve en position haute vaut Epot=mgh

40*9.81*0.6=235.44J

pour 15pompes : 40*9.81*0.6*15=35331.6 J

Ces 15 pompes on été effectuées en 10 s. La puissance est donnée par

Énergie/temps=3531.66/10=353.16 watt (W)

Puissance= Énergie/temps (formule pour énergie cinétique et potentielle

Conclusion

Pour conclure on peut dire que se cours ma beaucoup appris sur les sciences. Les laboratoires ont été très intéressants. Un grand merci à monsieur Bernard Vuilleumier.


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