Deux séances avec les élèves de CM1/CM2 de Gwen autour des cratères lunaires. L’activité se déroule en deux temps :
1. À partir d’une photo de la Lune prise de la Terre, les élèves doivent déterminer la hauteur (profondeur) de deux cratères préalablement définis : les deux cratères proches, Werner et Aliacensis. Ils ont été choisis car ils sont proches du terminateur (zone entre la partie diurne et la partie nocturne sur la Lune), on distingue très bien l’ombre projetée dans le cratère, les caractéristiques en sont connues.
À partir de la mesure du rayon de la Lune (sur la photo), de la mesure de la distance du cratère choisi au terminateur et de la mesure de la longueur de l’ombre projeté, les élèves remplissent directement les cellules d’un tableur qui leur donne la valeur de la hauteur en mètre. Les résultats obtenus pour la majorité des élèves sont corrects (on regarde sur Wikipedia les valeurs indiquées).
2. On vérifie, dans un second temps, de quels paramètres dépend la taille d’un cratère. Les hypothèses des enfants (poids de la météorite, diamètre, vitesse du choc, hauteur, type de sol) sont proposés et, en fonction de nos possibilités, nous définissons les paramètres utiles (hauteur h, diamètre de l’objet d, masse de l’objet m et diamètre du cratère D). Chaque groupe d’élèves disposent de 3 objets sphériques de diamètre et masse différentes qu’il lâchera à partir de hauteurs comprises entre 20 et 180 cm dans un saladier contenant du sable. Un tableur,, que les groupes complètent directement donne les courbes d’évolution du diamètre du cratère en fonction, de la hauteur, du produit de la hauteur par le diamètre de l’objet et du produit de la hauteur par la masse de l’objet.
À la fin des essais, un bilan des résultats obtenus est réalisé : causes des erreurs, modification d’un seul paramètre à chaque essai, analyse des courbes. On donne une explication du fait que le diamètre du cratère (avec les paramètres utilisés) dépend du produit hauteur par masse image de l’énergie de la météorite s’écrasant sur la Lune.
Source : https://sites.google.com/view/stem-en-bretagne/blog-des-sciences