Les ateliers de Formaterre 2012

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	Auteurs	Titre, Résumé, Ressources
	Vincent Deparis	Détermination de la masse de la Lune à partir des marées océaniques
	Frédéric David Benjamin Didier	Modélisation de l'enregistrement, de la propagation et de l'origine d'ondes sismiques
	Nicolas Esseiva	Des maquettes pour mieux comprendre les séismes
	Carole Larose Eric Le Jan	Des sismogrammes à la localisation de l'épicentre du séisme et à celle du Moho
	Josée Broussaud Nathalie Pajon-Perrault	La disparition des reliefs (synthèses et accompagnement pédagogique) Résumé Différences entre chaines de montagnes récentes et massifs anciens Livre numérique
	Christine Cottard Vincent Voisin	L'activité interne du globe
	Alain Jouve	Construction d'un sismographe très longue période
	François Tilquin	Modèles analogiques et numériques pour comprendre les mouvements en sismologie
	Agnès Rivière	Aléas sismiques et aménagement du territoire
	Jean-Marc Vallée	Modélisations analogiques et numériques de l’isostasie

Détermination de la masse de la Lune à partir des marées océaniques

Animé par Vincent Deparis

A l'époque de Newton, deux lois de mécanique sont reliées à la masse des corps du système solaire : la troisième loi de Kepler pour les astres qui possède un satellite et la gravité à la surface de la Terre. Mais comme toutes les deux donnent accès au produit de la constante de gravitation G par la masse du corps et que G ne fut déterminée par Cavendish qu'en 1798, il n'y a aucun moyen de connaître directement la masse absolue des corps mais uniquement leur masse relative à un autre corps. De plus, le raisonnement ne peut pas être fait pour la Lune, qui ne possède pas de satellite. En 1687, Newton contourne le problème et détermine le rapport entre la masse de la Lune et la masse de la Terre en utilisant un procédé judicieux, basé sur l'analyse des marées océaniques. En nous inspirant de sa méthode, actualisée par Pierre Simon de Laplace en 1825, et en utilisant un fichier d'observations des marées dans le port de Brest mis à disposition sur internet par le SHOM (Service Hydrographique et Océanographique de la Marine), nous effectuerons notre propre détermination de la masse de la Lune. Nous verrons que la méthode est simple, mais qu'elle demande un traitement astucieux des observations pour pouvoir éliminer les différentes causes perturbatrices des marées, en particulier le vent et surtout la variation de la distance Terre-Lune.
http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-determination-masse-Lune.xml

Document à imprimer

Modélisation de l'enregistrement, de la propagation et de l'origine d'ondes sismiques (Niveau 4ème Collège)

Animé par Frédéric David et Benjamin Didier

Résumé : Les cellules piézo-électriques  permettent de réaliser des enregistrements précis et  de manière simple d’ondes vibratoires. Ainsi, à l’aide d’un appareillage peu coûteux , il est possible de réaliser en classe des modélisations de qualité de divers phénomènes géophysiques.  Cet atelier propose plusieurs activités de modélisation autour des séismes à  destination des élèves de 4ème".

Diaporama de la formation

Des maquettes pour mieux comprendre les séismes (Niveau Lycée)

Animé par Nicolas Esseiva

activité 1: Aborder les pôles Eulériens en première S: Résumé: Le mouvement des plaques sur la sphère terrestre se réalise selon des pôles eulériens. Comment faire aborder cette dynamique à des lycéens? Une proposition d’activité à base d’outil numérique et de maquette en plâtre permet de présenter cet aspect aux élèves.

activité 2: L’effet de site: Certaines régions du globe, pour des raisons topographiques (vallées alpines) ou géologiques (Ville de Mexico) amplifient localement les ondes sismiques; on parle d’effet de site. Une maquette mise au point par des élèves tente de montrer ce phénomène.

activité 3: Fusion partielle: Lors de la formation du magma (au niveau des dorsales par exemple) la roche initiale (péridotite) ne fond que partiellement; une lave de composition différente se forme et est à l’origine des roches de la croûte océanique. Pour aborder cette question et faire comprendre ce mécanisme aux élèves, une activité numérique et une maquette est présentée.

activité 4: Reproduire des séismes à domicile: Les tables vibrantes sont de plus en plus utilisés dans les établissements scolaires; elles permettent de comprendre l’effet des mouvements du sol sur les constructions par exemple. Comment réaliser une telle table vibrante de façon simple? Cet atelier se penchera plus particulièrement sur les aspects pratiques de cette mise en œuvre.

• Chercher des données sur sismo des écoles
• Mettre en évidence les vecteurs déplacement des plaques lithosphériques
• Maquettes Noyau-Faille-Site-Table
• TP dorsale-excel-pôle
• Calcul de vitesse .rar

Des sismogrammes à la localisation de l'épicentre du séisme et à celle du Moho (Niveau Première S - Terminale S)

Animé par Carole Larose et Eric Le Jan

Résumé: L'atelier permettra grâce à l'utilisation d'un S.I.G ( QGIS) et d'un modèle construit grâce à un logiciel de géométrie (Cabri Géomètre) d'extraire ces deux informations de l'exploitation de sismogrammes

Accès aux documents de l'atelier

 Vous pouvez visualiser un certains nombre d'éléments dans ces dossiers. Nous espérons que cet affichage vous donnera envie de vous inscrire dans notre atelier.

Vers les documents mis à disposition

La disparition des reliefs  (Niveau Terminale S)

Animé par Josée Broussaud et Nathalie Pajon-Perrault

Résumé : L'idée la plus couramment admise est la disparition des reliefs suite à l'action des agents d'érosion. Mais, des phénomènes tectoniques y participent également. Il s'agit de mouvements d'extension tardi-orogéniques.

Cet atelier propose :
   - une mise au point des connaissances sur ce dernier thème,
   - une piste d'application pédagogique qui utilise les logiciels Google Earth et Mesurim pour montrer que  Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes, qu’on y observe à l’affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur et qu'au relief positif qu'est la chaîne de montagnes, répond, en profondeur, une importante racine crustale.
http://pedagogie.ac-amiens.fr/svt/info/logiciels/Mesurim2/Telecharge.htm

L'activité  interne du globe (Niveau collège 4ème)

Animé par Christine Cottard et Vincent Voisin

A l'aide de Google Earth :

visualiser la répartition mondiale des séismes et la relier aux limites de plaques. Montrer que les plaques sont mobiles les unes par rapport aux autres et  que leurs mouvements transforment la surface du globe . Elles se rapprochent et s'enfouissent au niveau des fosses océaniques.

S'informer "en temps réel" sur les derniers séismes: leur localisation et caractéristiques...

Construction d'un sismographe très longue période (Niveau : Lycée)

Animé par Alain Jouve

James D. Lehman, un géophysicien américain de l'université de Harrisonburg, conçu en 1979 un modèle de sismographe très longue période destiné aux étudiants et amateurs éclairés. Avec finalement peu de moyens, on peut construire un sismographe capable de détecter des séismes majeurs très éloignés.
Dans un établissement scolaire il peut constituer, par exemple, le thème fédérateur d'un atelier de la pratique scientifique ou d'une classe à PAC. Une fois construit tout l'établissement peut être informé des séismes détectés par cet appareil.
Depuis 1979 l’avènement de l'informatique à simplifié l'acquisition et l'enregistrement des données. La construction d'un tel dispositif fait appel à des connaissances de SVT, mais aussi de physique et de science de l'ingénieur.
Cet atelier en expliquera les principes de fonctionnement grâce à des manipulations simples que l'on peut réaliser avec des élèves. Les différentes étapes de la fabrication d'un tel dispositif seront ensuite abordées ainsi que les réglages souvent délicats. Finalement sera présentée la mise en œuvre d'un enregistrement avec l'outil informatique.

  Le sismographe très longue période                          Activités sismographe

Modèles analogiques et numériques pour comprendre les mouvements en sismologie

Animé par François Tilquin

Aléas sismiques et aménagement du territoire (niveau Collège quatrième)

Animé par Agnès Rivière (Ifé)

Les aléas sismiques engendrent des risques pour l’Homme et celui-ci réagit en réalisant des plans d’aménagement du territoire tenant compte de ces risques.
Deux activités liées à ce thème seront présentées. L’une met en relation l’aménagement du territoire et l’effet de site. L’autre permet de s’interroger sur le risque nucléaire en France.

Activités présentées et liens utiles.

Modélisations analogiques et numériques de l’isostasie

Animé par Jean-Marc Vallée

Cet atelier présentera des modèles analogiques et numériques permettant d’étudier un phénomène géologique qui entre dans les programmes du secondaire : l’isostasie : La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère. Les différences d'altitude moyenne entre les continents et les océans s'expliquent par des différences crustales.

Cet atelier proposera :
Des pistes pédagogiques qui illustreront les capacités et attitudes dont le programme suggère qu’elles doivent être exercées : Réaliser et exploiter une modélisation analogique ou numérique pour comprendre la notion 'isostasie.

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