Voici le corrigé détaillé des vingt exercices sur les ombres et la Lune. Compare chaque réponse avec la tienne et, pour les schémas, vérifie surtout l’ordre Soleil, Lune, Terre et le sens des rayons.
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La correction détaillée : corrigé ombres et Lune
Correction de l’exercice 1 : Ombre propre ou ombre portée ?a. Ombre portée (sur la pelouse). b. Ombre propre (face non éclairée du ballon). c. Ombre portée (sur le mur). d. Ombre propre (côté non éclairé de la maison).
a. Vrai : l’ombre est la zone que la lumière directe n’atteint pas. b. Faux : la vitre claire est transparente, elle laisse passer la lumière : pas d’ombre nette. c. Faux : la Lune renvoie la lumière du Soleil. d. Vrai : la Lune se place entre le Soleil et la Terre.
1. a. Oui (gomme opaque). b. Non : la vitre claire laisse passer la lumière. c. Oui (bois opaque). d. Non : sans source allumée, il n’y a pas de lumière donc pas d’ombre.
2. Il faut une source de lumière, un objet opaque et un écran.
1. 120 ÷ 40 = 3 fois plus loin.
2. Hauteur de l’ombre : 8 × 3 = 24 cm.
3. En éloignant le carton de la lampe, l’ombre diminue et se rapproche de 8 cm.
1. À 30 cm : 90 ÷ 30 = 3, donc 12 × 3 = 36 cm. À 45 cm : 90 ÷ 45 = 2, donc 12 × 2 = 24 cm.
2. L’ombre est la plus grande quand l’objet est à 30 cm, donc plus près de la lampe.
3. Plus l’objet est proche de la source, plus son ombre portée est grande.
1. Non : la Lune ne produit pas de lumière, elle diffuse celle du Soleil (objet diffusant).
2. La moitié tournée vers le Soleil est toujours éclairée.
3. À la nouvelle Lune, la face éclairée est tournée à l’opposé de la Terre : nous voyons la face sombre, donc rien.
1. A : pleine Lune ; B : premier quartier ; C : premier croissant ; D : nouvelle Lune.
2. Ordre : D, C, B, A.
3. Pour A, la Terre est entre le Soleil et la Lune (alignement S–T–L, à peu près).
1. 12 + 29,5 = 41,5 ; 41,5 − 30 = 11,5 : vers le 11 ou 12 juillet.
2. À mi-parcours : 29,5 ÷ 2 ≈ 15 jours après, soit vers le 27 juin.
3. 365 ÷ 29,5 = 12,37 : au maximum 12 ou 13 pleines Lunes ; par défaut, 12 pleines Lunes (13 si la première tombe en début d’année).
1. Situation A : éclipse de Soleil (Lune entre Soleil et Terre). Situation B : éclipse de Lune (Terre entre Soleil et Lune).
2. A : nouvelle Lune. B : pleine Lune.
3. A : l’ombre de la Lune tombe sur une petite partie de la Terre. B : la Lune est dans l’ombre de la Terre.
1. Non : même partiellement caché, le Soleil reste assez brillant pour brûler la rétine ; les dégâts sont irréversibles et sans douleur.
2. Des lunettes d’observation spéciales pour éclipses.
3. Les lunettes de soleil ordinaires ne filtrent pas assez la lumière du Soleil pour regarder le disque solaire.
1. À 12 h, la longueur est 1,5 m.
2. Entre 8 h et 12 h, l’ombre raccourcit (4,6 m à 1,5 m) ; entre 12 h et 16 h, elle s’allonge de nouveau (1,5 m à 4,4 m).
3. À 12 h, le Soleil est le plus haut dans le ciel.
1. Le matin, le Soleil est à l’est : l’ombre pointe vers l’ouest. En fin d’après-midi, le Soleil est à l’ouest : l’ombre pointe vers l’est.
2. À midi solaire, le Soleil est au sud : l’ombre pointe vers le nord.
3. On marque le bout de l’ombre à midi solaire : la direction du pied du piquet vers cette marque indique le nord. On peut aussi marquer le bout de l’ombre deux fois dans la journée et tracer la ligne est-ouest.
1. 12 700 ÷ 3 500 = 3,63, soit environ 3,6 fois.
2. 384 000 ÷ 12 700 = 30,2, soit environ 30 Terres alignées.
3. À l’échelle, la Lune serait minuscule et très loin : on ne pourrait pas distinguer les détails sur une feuille. On dessine donc les astres plus gros et plus proches.
1. La moitié tournée vers le Soleil est toujours éclairée, quelle que soit la phase.
2. À la pleine Lune, la Terre est entre le Soleil et la Lune : la face tournée vers nous est aussi celle qui est éclairée.
3. À la nouvelle Lune, la Lune est entre le Soleil et la Terre : la face éclairée est de l’autre côté, nous voyons la face sombre.
1. a. Nouvelle Lune ; b. pleine Lune ; c. quartier (premier ou dernier).
2. Une éclipse n’est possible que dans les cas a (éclipse de Soleil) et b (éclipse de Lune), si l’alignement est quasi parfait.
1. 1 ÷ 0,8 = 1,25 : la hauteur est 1,25 fois la longueur de l’ombre.
2. 6 × 1,25 = 7,5 m.
3. L’inclinaison des rayons du Soleil change au cours de la journée : le rapport hauteur / ombre n’est valable qu’à un instant donné.
1. 7 − 0 = 7 ; 15 − 7 = 8 ; 22 − 15 = 7 ; 30 − 22 = 8 : environ 7 à 8 jours. Et 29,5 ÷ 4 = 7,4 : c’est cohérent.
2. 365 ÷ 29,5 = 12,37, soit 12,4 lunaisons par an.
3. 15 − 0 = 15 jours ; le premier quartier est entre les deux.
1. C’est une éclipse totale de Soleil : la Lune était entre le Soleil et la Terre.
2. La Lune cache les rayons du Soleil : le sol n’est plus chauffé directement, donc la température baisse.
3. L’ombre de la Lune est petite : elle ne couvre qu’une bande étroite de la Terre, où l’éclipse est totale.
1. 150 000 000 + 384 000 = 150 384 000 km.
2. t = 150 384 000 ÷ 300 000 = 501,28 s, soit environ 501 s = 8 min 21 s.
3. Le trajet direct dure 500 s : la lumière met seulement 1,3 s de plus.
Représentation : la lampe est le Soleil, la balle la Lune, ta tête la Terre. Positions : tiens la balle à bout de bras en tournant lentement sur toi-même (dans le sens inverse des aiguilles d’une montre) et observe la balle à différentes positions. Balle entre toi et la lampe : on voit la face sombre (nouvelle Lune). Balle à 90° de la lampe : on voit la moitié éclairée (quartier). Balle opposée à la lampe, un peu plus haut que ton ombre : toute la face visible est éclairée (pleine Lune). Conclusion : la balle est toujours à moitié éclairée, mais nous n’en voyons que la partie qui est tournée vers nous.
Comment progresser après ce corrigé
Quand tu dois expliquer une éclipse ou une phase, fais toujours un schéma avec le Soleil à gauche, la Terre et la Lune, et trace la moitié éclairée de la Lune. Pour les tailles d’ombres, pose le rapport des distances avant de multiplier. Refais les exercices 4, 9 et 20 en les expliquant à haute voix.