Rencana Pelajaran Teknis | Gravitation : Force gravitationnelle

Tujuan

Durasi: 10 - 15 minutes

L’objectif de cette séquence est d’initier les élèves au concept de gravitation en mettant l’accent sur l’importance de maîtriser le calcul des forces gravitationnelles, compétence utile dans le monde professionnel. Cette étape est essentielle pour établir une base théorique solide, qui sera consolidée par des activités pratiques et expérimentales, rendant l’apprentissage à la fois significatif et directement applicable à des situations concrètes.

Tujuan Utama:

1. Déterminer la force gravitationnelle exercée par la Terre en fonction de son rayon.

2. Calculer la gravité sur d'autres planètes en tenant compte de leur masse, de leur rayon et de la constante universelle.

Tujuan Sampingan:

1. Saisir l’application concrète des formules de gravitation dans un contexte professionnel.
2. Renforcer les compétences en résolution de problèmes à travers de petits défis pratiques.

Pengantar

Durasi: 10 - 15 minutes

L’objectif ici est d’introduire les élèves à la notion de gravitation en insistant sur l’utilité du calcul des forces gravitationnelles dans divers domaines professionnels. Cette ouverture pose les bases d’un apprentissage qui sera enrichi par des mises en pratique concrètes.

Keingintahuan dan Koneksi Pasar

 Curiosité : Saviez-vous qu’en Lune, la gravité est environ un sixième de celle que nous connaissons sur Terre ? Cela permet à un astronaute de sauter bien plus haut !

️ Lien avec le monde professionnel : Des entreprises telles que SpaceX et la NASA s’appuient sur des calculs gravitationnels pour planifier les lancements et définir les trajectoires de fusées. De plus, le positionnement des satellites, essentiel pour le GPS, les télécommunications et la météorologie, repose sur ces mêmes calculs.

Kontekstualisasi

La gravitation est l’une des forces fondamentales qui régissent l’univers. Que ce soit par l’orbite des planètes autour du Soleil ou la chute d’une pomme d’un arbre, cette force agit de façon souvent discrète dans notre quotidien. Comprendre son mécanisme nous permet d’expliquer de nombreux phénomènes naturels et de développer des technologies incontournables comme les satellites de communication ou les systèmes GPS.

Kegiatan Awal

Question d’introduction : « Si la Terre doublait de taille, comment cela modifierait-il la force de gravitation que nous ressentons ? » Vidéo courte : Diffusez une vidéo explicative (3 à 5 minutes) illustrant la gravitation et son importance. Vidéo suggérée : « How Gravity Works » sur YouTube.

Pengembangan

Durasi: 40 - 50 minutes

Cette phase a pour but d’approfondir la compréhension du concept de gravitation à travers des exercices pratiques et exigeants. Les élèves appliquent ainsi les notions théoriques dans des situations concrètes, développant leur aptitude à travailler en groupe et à résoudre des problèmes, tout en découvrant la pertinence de ces idées dans leur vie de tous les jours et sur le marché du travail.

Topik

1. La loi de la Gravitation Universelle de Newton

2. La formule de la force gravitationnelle : F = G × (m1 × m2) / r²

3. La constante gravitationnelle universelle (G)

4. Calcul de la force gravitationnelle sur Terre

5. Calcul de la gravité sur d’autres planètes

Pemikiran tentang Subjek

Encouragez les élèves à réfléchir sur l’application concrète de la force gravitationnelle dans divers métiers, que ce soit en ingénierie aérospatiale, en météorologie ou dans les technologies de communication. Demandez-leur comment ces connaissances pourraient être utilisées pour résoudre de réels problèmes et améliorer leur quotidien.

Tantangan Kecil

Construire un Modèle Physique de la Gravitation

Les élèves, répartis en petits groupes, réaliseront un modèle physique illustrant la force d’attraction gravitationnelle entre deux corps. À l’aide de matériel simple – comme des boules de styromousse, des fils et des dynamomètres – ils représenteront des corps célestes et mesureront la force qui s’exerce entre eux.

1. Former des groupes de 3 à 4 élèves.

2. Mettre à disposition le matériel nécessaire : boules de styromousse, fils, dynamomètres, règle et calculatrice.

3. Demander aux élèves de suspendre deux boules de tailles différentes à l’aide d’un fil et de mesurer la distance qui les sépare.

4. Appliquer la formule F = G × (m1 × m2) / r² pour calculer la force gravitationnelle.

5. Noter les résultats obtenus et les comparer aux valeurs théoriques.

6. Favoriser une discussion sur les écarts entre les mesures expérimentales et les prévisions théoriques.

Cette activité vise à rendre concret le concept de la force gravitationnelle par la réalisation d’un modèle physique, tout en développant des compétences en travail d’équipe et en résolution de problèmes.

**Durasi: 25 - 30 minutes

Latihan Evaluasi

1. Déterminez la force d’attraction gravitationnelle entre deux objets de 5 kg et 10 kg, séparés par 2 mètres. (Utilisez G = 6,674 × 10^-11 N·(m²/kg²)).

2. Calculer la force gravitationnelle entre la Terre (masse = 5,97 × 10^24 kg) et un satellite de 1000 kg situé à 300 km au-dessus de sa surface. Considérez le rayon terrestre comme étant de 6371 km.

3. Évaluez la gravité à la surface de Mars, sachant que Mars a une masse de 6,42 × 10^23 kg et un rayon de 3,39 × 10^6 m.

Kesimpulan

Durasi: 10 - 15 minutes

Cette phase vise à consolider les acquis en offrant un temps de réflexion et d’échange. En faisant le point sur les notions théoriques et leur application, les élèves prennent pleinement conscience de la pertinence de ce qu’ils ont appris, tant dans leur vie quotidienne que dans leurs projets futurs.

Diskusi

 Discussion : Menez un échange structuré avec les élèves en abordant les points clés de la leçon. Interrogez-les sur la manière dont la théorie de Newton a été reliée aux activités pratiques, comme la construction du modèle de gravitation et les exercices de fixation. Invitez-les à partager leurs impressions et à discuter de l’importance pratique des connaissances acquises, en évoquant par exemple l’ingénierie aérospatiale ou la technologie des satellites.

Ringkasan

 Résumé : Faites une récapitulation des notions essentielles traitées, telles que la loi de la Gravitation Universelle de Newton, la formule F = G × (m1 × m2) / r², la constante gravitationnelle (G) et les calculs effectués pour la Terre et d’autres planètes. Soulignez la mise en pratique de ces concepts lors des activités réalisées.

Penutupan

 Clôture : Expliquez comment cette leçon a permis de relier théorie et pratique, tout en montrant leur utilité dans divers domaines comme l’ingénierie aérospatiale, la météorologie et les télécommunications. Insistez sur l’importance de la résolution de problèmes et du travail collaboratif, des compétences essentielles pour toutes les carrières.