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publié le 20 juin 2010 par RNR Technologie Collège
Ce banc d'essai a été imaginé pour permettre aux élèves de 5ème d'acquérir, dans le cadre des séances de technologie, certaines connaissances et capacités du programme.
Aussi, à travers son utilisation les élèves pourront facilement transférer quelques acquis scientifiques en lien avec la mécanique céleste, et résoudre des problèmes à caractère technologique.
Cette maquette permet d’observer l’influence des saisons et de l’heure de la journée sur l’ensoleillement d’une pièce. Une «casquette» amovible sur la baie vitrée permet de montrer l’intérêt de cet élément.
D'autres outils de type informatique mettent aussi en évidence cette notion d'ombre portée, mais sans montrer la trajectoire relative du soleil par rapport à l'implantation d'une maison ( ce que montre très bien ce banc d'essai).
L'homothétie étant impossible à respecter (distance soleil / dimensions des maquettes étudiées), seule l'étude de maquettes de façades ou d'ouvertures est envisageable. L'étude de l'ensoleillement d'une maquette complète de maison ne peut pas être étudiée avec cet outil.
Simple à réaliser, ce banc d'essai permettra à vos élèves, dans le cadre d'investigations, d'appréhender et de résoudre certaines problèmatiques liées à l'habitat.
Il peut aussi constituer matière à projet en 3ème pour une production collective. La réalisation vise alors un «auto-équipement» qui sera utilisable par la suite en 5ème comme matériel d’expérimentation.
Des vidéos montrent bien la notion de mouvement relatif entre la terre et le soleil.
Par exemple : http://www.youtube.com/user/universalis25
Ainsi que certaines animations numériques, réalisées par Geneviève Tulloue professeur agrégée de Physique de l'académie de Grenoble que l'équipe du réseau national de ressources remercie tout particulièrement.
L'ensoleillement en fonction des saisons : http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Soleil/Mouvement/ensoleillement.html
Position du soleil dans le ciel : http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Soleil/Mouvement/Jour_nuit.html
Ombre d'une maison : http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Soleil/Heure/ombre_maison.html
Plusieurs connaissances et capacités peuvent être acquises par les élèves en utilisant le banc d'essai ou le logiciel Sketchup à partir des problématiques suivantes : par exemple :
-* Comment orienter une façade de maison pour un ensoleillement maximum?
-* Quelles solutions techniques pour limiter l'ensoleillement d'une pièce l'été?
-*.....
Cet angle est égal à :
Exemple pour Royan (17200) : La latitude est d'environ 45°,
Ce qui nous donne approximativement :
Positionner la façade Sud de la maquette à étudier le long de l'axe Est – Ouest. Il ne reste plus qu'à découvrir l'influence de la saison et des heures sur celle-ci
Ces fichiers sont disponibles dans l'onglet "Fichiers et liens"