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Modéliser la propagation du signal lumineux par un jeu de rôle
Galaxies, évolution de l’Univers, formation du système solaire, âges géologiques. Lumière : sources, propagation, vitesse de propagation, année lumière.Comprendre que l’utilisation du son et de la lumière permet d’émettre, de transporter un signal donc une information. (2016)Description
Écrire un message qui va être distribué à la vitesse de la lumière.
Faire un jeu de rôle pour modéliser le temps de trajet de lumière
Organisation du jeu de rôle (à minima) :
7 élèves :
- 4 élèves représentent des objets célestes, Terre, Soleil, Mars et Jupiter
- 3 élèves représentent le trajet de la lumière depuis le Soleil, Mars et Jupiter vers la Terre.
- L’élève représentant la Terre est à une extrémité, sur une même ligne avec le Soleil, Mars puis Jupiter proportionnellement aux distances les séparant de la Terre.
- Le Soleil est à 8 pas de la Terre, Mars à 12 et Jupiter à 35.
- Chaque pas équivaut à la distance parcourue par la lumière en 1 min.
- Les 3 autres élèves se positionnent à côté de leur astre respectif pour simuler le voyage de la lumière jusqu’à la Terre.
[il est possible (ou pas !) de représenter Pluton à 330 pas... pour un trajet de 5,5 h]
Les proportions exactes importent peu il s’agit de se concentrer sur le concept du durée du trajet.
L’élève Terre doit tourner le dos à l’élève Soleil pour ne pas voir le signal.
Déroulement
- L’élève représentant le Soleil réalise une action particulière (il se tapote la tête, par exemple ou tout autre action).
- L’élève représentant le signal lumineux s’éloigne du Soleil, sans le regarder (pour ne pas voir l’information que pourrait donnée par le Soleil). il avance de 8 pas en direction de la Terre et donne l’information à l’élève-Terre, qui reproduit le signal.
- (L’élève représentant le signal lumineux peut continuer son action).
- Entre-temps, le Soleil peut avoir fait un autre signal, la Terre ne le sait, mais il faudra un autre élève-lumière pour envoyer l’information.
- Ensuite l’élève représentant Mars peut faire un geste, qui est transporté en 12 pas sur la Terre par un élève-lumière-Mars. Arrivée sur Terre, il donne le geste à faire à l’élève-Terre qui le reproduit.... Le martien peut avoir changer de signal. Il est là encore possible d’avoir un autre élève-lumière-Mars, le premier élève ne devant pas connaître le nouveau geste.
- Enfin, L’élève représentant Jupiet peur par exemple sauter sur place. L’action est transporté en 35 pas sur la Terre.
- Et ainsi de suite...
C’est une modélisation très simple qui montre que la lumière met du temps à se propager et qu’elle ne transporte que l’information de l’objet qu’elle a quitté.
Cela peut aider à comprendre que nous ne pouvons recevoir aucune information lumineuse (et électromagnétique) de façon instantanée.
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