SciencesAction - Cahier d'activités 2 - Extrait

2 M. Cocriamont, V. Fabre et B. Kuyl

SciencesACTION est une collection de sciences pour les élèves du premier degré.

Pour chaque année du degré, elle se compose, pour l’élève • d’un livre-ressources • d’un cahier d’activités

2

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ISBN 978-90-306-6882-4 559430

Cover SCA2-RV-FOLIO-2018.indd 1

vanin.be

ion t i d É leur cou 7/03/18 08:50

CAHIER D ’ ACTIVITÉS

+

(CORRIGÉ)

NOTES MÉTHODOLOGIQUES

MICHÈLE COCRIAMONT VALÉRIE FABRE BÉNÉDICTE KUYL

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 1

8/05/14 13:02

L’élève au coeur de l’actio n !

Udiddit, la plate-forme d’apprentissage en ligne pour les élèves et les enseignants La plateforme Udiddit te donne, par exemple*, accès à : • des exercices en ligne pour t’entraîner, • un aperçu de tes progrès et de tes résultats, • du matériel de cours, • des jeux captivants, • et bien plus encore...

* En fonction de la méthode

La collection SciencesAction est destinée aux élèves du premier degré.

2

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L’éditeur s’est efforcé d’identifier tous les détenteurs de droits. Si malgré cela quelqu’un estime entrer en ligne de compte en tant qu’ayant droit, il est invité à s’adresser à l’éditeur.

Les photocopieuses sont d’un usage très répandu et beaucoup y recourent de façon constante et machinale.

Mais la production de livres ne se réalise pas aussi facilement qu’une simple photocopie.

Elle demande bien plus d’énergie, de temps et d’argent.

La rémunération des auteurs, et de toutes les personnes impliquées dans le processus de création et de distribution des livres provient exclusivement de la vente de ces ouvrages.

En Belgique, la loi sur le droit d’auteur protège l’activité de ces différentes personnes.

Lorsqu’il copie des livres, en entier ou en partie, en dehors des exceptions définies par la loi, l’usager prive ces différentes personnes d’une part de la rémunération qui leur est due.

C’est pourquoi les auteurs et les éditeurs demandent qu’aucun texte protégé ne soit copié sans une autorisation écrite préalable, en dehors des exceptions définies par la loi.

Tous droits réservés. En dehors des exceptions définies par la loi, cet ouvrage ne peut être reproduit, enregistré dans un fichier informatisé ou rendu public, même partiellement, par quelque moyen que ce soit, sans l’autorisation écrite de l’éditeur.

Un seul milieu aquatique ?

Découverte Activités Synthèses Exercices

2. U N REPAS SOUS L ’ EAU

La respiration Découverte Activités Synthèses Exercices

5. À S ’ EN GELER LE SANG !

6. • 1 + 1 = 3

La reproduction humaine Découverte Activités Synthèses Exercices • Les dessous de l’or bleu La reproduction en milieu aquatique Activités Synthèses Exercices

© Éditions Van ln, Mont-Saint-Guibert - Wommelgem, 2008

La diversité du monde vivant Diversité en milieu aquatique & Classement des vivants Activités

édition,

4e

réimpression 2018

ISBN 978-90-306-6882-4 D/2014/0078/111 559430/05

Cover SCA2-RV-FOLIO-2018.indd 2

90 91 97 98

9

8.L’ EFFET PAPILLON

101

25

4. I LS NE MANQUENT PAS D ’ AIR !

89

2 3 6 8

3. L E DÎNER DES CELLULES

La digestion des aliments et l’absorption des nutriments Découverte Activités Synthèses Exercices

7. F LOTTERA , FLOTTERA PAS ?

La masse volumique Découverte Activités Synthèses Exercices

10 11 15 21 22

SciencesACTION 2 - Cahier d’activités Auteurs : Michèle Cocriamont • Valérie Fabre • Bénédicte Kuyl Illustration /dessins scientifiques : Éric Walravens • Serge Nanson Mise en page : S. Doutreluingne, Colorpoint - Couverture : GriGri, Colorpoint

2e

1

Pour se nourrir…

Découverte a. Un milieu d’eau douce - Activités b. Un milieu d’eau saline - Activités Synthèses Exercices

La circulation Découverte Activités Synthèses Exercices Les auteurs tiennent à remercier pour leur collaboration : G. Boulet, Dr De Win, C.Hernal, F.Kuyl, J. Lints, J-P Michiels, L. Nachtergaele, I. Slypen, Prof. F. Thys, L. Vanhanne, N. Warzée, tes professeurs qui ont testé les élèves de 1° de la promotion 2008-2009 de St-Louis (Bxl), la Providence (Woluwé-St-Lambert) et Maria Assumpta (Bxl), ainsi que leurs époux.

PHYSIQUE

BIOLOGIE 1. I DÉE EAU …

Ton professeur pourra t’indiquer comment accéder à Udiddit.

2

Table des matières

26 27 31 33

35 36 37 42 46

51 52 53 58 59

61 62 63 70 71

73 73 80 81

85 85

Les forces Découverte Activités Synthèses Exercices

102 103 113 115

9. F AUT PAS POUSSER !

121

La pression Découverte Activités Synthèses Exercices

122 123 133 134

10. « V ERT » UNE ÉNERGIE ATTITUDE

136

Les énergies Découverte Activités Synthèses Exercices

137 138 143 144

11. Ç A CHAUFFE EN COULISSES …

146

Chaleur & température Découverte Activités Synthèses Exercices

12. RENVERSONS LA VAPEUR !

147 148 151 152

153

Les changements d’états Découverte Activités Synthèses Exercices

154 155 160 162

13. Q UE CALOR , SEÑOR !

164

L’énergie thermique Découverte Activités Synthèses Exercices

14. E S - TU AU COURANT ?

L’électricité Découverte Activités Synthèses Exercices

Annexes

165 166 173 175

177 178 179 188 190

192

7/03/18 08:50

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1. I DÉE EAU …

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4. I LS NE MANQUENT PAS D ’ AIR !

La respiration Découverte Activités Synthèses Exercices

35 36 37 42 46

5. À S ’ EN GELER LE SANG !

Ed

6. • 1 + 1 = 3

La reproduction humaine Découverte Activités Synthèses Exercices

La diversité du monde vivant Diversité en milieu aquatique & Classement des vivants Activités

réimpression 2018

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101

26 27 31 33

© Éditions Van ln, Mont-Saint-Guibert - Wommelgem, 2008 édition,

8.L’ EFFET PAPILLON

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• Les dessous de l’or bleu La reproduction en milieu aquatique Activités Synthèses Exercices

4e

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3. L E DÎNER DES CELLULES

SciencesACTION 2 - Cahier d’activités Auteurs : Michèle Cocriamont • Valérie Fabre • Bénédicte Kuyl Illustration /dessins scientifiques : Éric Walravens • Serge Nanson Mise en page : S. Doutreluingne, Colorpoint - Couverture : GriGri, Colorpoint

2e

90 91 97 98

10 11 15 21 22

La circulation Découverte Activités Synthèses Exercices Les auteurs tiennent à remercier pour leur collaboration : G. Boulet, Dr De Win, C.Hernal, F.Kuyl, J. Lints, J-P Michiels, L. Nachtergaele, I. Slypen, Prof. F. Thys, L. Vanhanne, N. Warzée, tes professeurs qui ont testé les élèves de 1° de la promotion 2008-2009 de St-Louis (Bxl), la Providence (Woluwé-St-Lambert) et Maria Assumpta (Bxl), ainsi que leurs époux.

2 3 6 8

Pour se nourrir…

Découverte a. Un milieu d’eau douce - Activités b. Un milieu d’eau saline - Activités Synthèses Exercices La digestion des aliments et l’absorption des nutriments Découverte Activités Synthèses Exercices

89

La masse volumique Découverte Activités Synthèses Exercices Les forces Découverte Activités Synthèses Exercices

9. F AUT PAS POUSSER !

La pression Découverte Activités Synthèses Exercices

VA

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7. F LOTTERA , FLOTTERA PAS ?

10. « V ERT » UNE ÉNERGIE ATTITUDE

51

52 53 58 59

61 62 63 70 71

73 73 80 81

85 85

102 103 113 115

121 122 123 133 134

136

Les énergies Découverte Activités Synthèses Exercices

137 138 143 144

11. Ç A CHAUFFE EN COULISSES …

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s

La collection SciencesAction est destinée aux élèves du premier degré.

2. U N REPAS SOUS L ’ EAU

1

on

* En fonction de la méthode

Un seul milieu aquatique ?

Découverte Activités Synthèses Exercices

iti

Ton professeur pourra t’indiquer comment accéder à Udiddit.

2

PHYSIQUE

BIOLOGIE

IN

Udiddit, la plate-forme d’apprentissage en ligne pour les élèves et les enseignants

Table des matières

N

L’élève au coeur de l’actio n !

Chaleur & température Découverte Activités Synthèses Exercices

12. RENVERSONS LA VAPEUR !

147 148 151 152

153

Les changements d’états Découverte Activités Synthèses Exercices

154 155 160 162

13. Q UE CALOR , SEÑOR !

164

L’énergie thermique Découverte Activités Synthèses Exercices

14. E S - TU AU COURANT ?

L’électricité Découverte Activités Synthèses Exercices

Annexes

165 166 173 175

177 178 179 188 190

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Ton cahier d’activités SciencesAction est le point de départ d’une série de découvertes. ( 2) et suit une même structure pour chaque chapitre : Il est en lien direct avec ton livre-ressources SciencesAction

UNE PAGE- TITRE Ex. :

I DÉE EAU …

Elle annonce le sujet qui sera traité.

Au terme de ce chapitre, tu seras capable de :

•…

•…

•…

UNE ACTIVITÉ DE DÉCOUVERTE Elle te donne une idée de ce que tu vas apprendre et elle te permet de faire le point sur ce que tu connais déjà sur le sujet.

IN

2 3

DES ACTIVITÉS POUR APPRENDRE

VA

Activité 1

55

Activité 2

6

L’ESSENTIEL

SOUS LA FORME D’UN TEXTE

L’ESSENTIEL

SOUS LA FORME D’UN SCHÉMA

Deux types de synthèse te sont proposés : une synthèse sous forme de texte ; une synthèse sous forme de schéma.

DES EXERCICES

Ed

9

on

8

iti

7

s

UNE SYNTHÈSE

C’est en réalisant ces activités (observer, raisonner, expérimenter…) que tu vas découvrir et approfondir de nouveaux savoirs et savoir-faire.

SciencesAction est une œuvre protégée.

4

N

1

Elle précise les objectifs poursuivis (ce que tu devras être capable de faire au terme du chapitre).

10

Ces exercices te permettent de vérifier si tu as bien compris, si tu as atteint les objectifs.

11

LES LOGOS TE DONNENT DES INFORMATIONS IMPORTANTES 12

Tu disposes aussi de planches didactiques truffées d’infos utiles.

Ce logo indique les pages du livre-ressources que tu dois P. 4-5 consulter pour réaliser l’activité.

13 14

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 4

Ce logo renvoie vers des planches didactiques truffées d’infos utiles.

• alevin*

Les mots • alevin* suivis d’un Les astérisque mots suivis sont d’un défiastérisque nis dans lesont lexique défiplacé nis dans en le fin du livre-ressources. lexique placé en fin du livre-ressources.

8/05/14 13:02

3. L E DÎNER DES CELLULES Digérer les aliments et absorber les nutriments

1

Au terme de ce chapitre, tu seras capable de : • maîtriser les mots clés suivants : digestion, assimilation, aliment, nutriment ; • établir des relations entre les régimes alimentaires des vivants et la structure de leurs systèmes digestifs ;

3311

• légender un schéma à partir d’informations ; • expérimenter et rédiger un rapport de laboratoire.

IN

4

N

5

VA

6 7

A. Termonia

9

iti

on

s

8

10

Ed

SciencesAction est une œuvre protégée.

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

2

11 12 13 M. Zinkova

14

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 25

25 8/05/14 13:02

Sur Terre ou dans l’eau, les animaux digèrent…

Tous ne disposent pas d’un système digestif et s’ils en ont, ils ne sont pas tous identiques.

Celui-ci varie en fonction du type d’aliment consommé et donc du régime alimentaire.

1. Colorie les organes et glandes des animaux du milieu terrestre en fonction du code couleur.

A. L’Homme

B. Le lapin

C. La vache

N

IN

3 m

s

Consomme principalement de petits poissons.

Parfois, adopte des actes de cannibalisme.

Son activité de chasse est aussi bien diurne que nocturne. De nombreux appendices dans la partie inférieure de son estomac font partie intégrante de l’intestin. Ils assurent une augmentation considérable d’absorption des nutriments.

Ed Vivant qui se nourrit d’aliments d’origine animale

Vivant qui se nourrit d’aliments d’origine végétale

26 ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 26

Mammifère Phytophage non ruminant

on

iti

Vivant qui se nourrit d’aliments d’origine animale

Habituellement chasseur solitaire, tout animal vivant en mer est une proie potentielle.

Son intestin court, muni de spires permet une augmentation d’absorption des nutriments.

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

Pour ce faire, encadre : • en vert ce qui correspond à la truite ; • en bleu ce qui correspond au dugong ; • en rouge ce qui correspond au grand requin blanc.

dugong

Poisson carnivore

grand requin blanc

Diurne, il se nourrit pourtant la nuit. Il consomme des herbes flottantes ou immergées.

Des bactéries présentes dans son estomac volumineux digèrent la cellulose des plantes.

Son long intestin lui permet d’absorber les nutriments qui n’ont pu l’être lorsqu’il part longtemps et profondément en apnée.

Poisson carnivore

truite

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

8/05/14 13:02

SciencesAction est une œuvre protégée.

VA

2. Associe le schéma qui pourrait correspondre aux trois types d’étiquettes d’animaux des milieux aquatiques.

Activité 1 p. 22 à 27

1

Quelles sont les adaptations stomacales et intestinales des mammifères des milieux aquatiques à une bonne digestion ? Complète les étiquettes à partir du texte et des schémas.

2

L’estomac Non volumineux à poche.

3311

Volumineux

4

IN

Du type des ………… terrestres.

Avec de ………… poches.

Le nombre est ………… selon l’espèce.

5

N

Avec… poche …………… à l’estomac

6

VA

Avec des ………… pour digérer la ……………………. .

7

L’intestin

8

Correspondant à la longueur de celui d’un mammifère terrestre.

Ed

iti

Correspondant à 8 à 15 fois la longueur du corps de l’animal.

on

s

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

SciencesAction est une œuvre protégée.

Avec des ………… pour digérer la ……… .

L’intestin est très long car ils plongent …… profondément et …… longtemps. Durant cette période, il n’est pas vascularisé. L’absorption se réalise …………… ou . …………………

Correspondant à 15 fois la longueur du corps de l’animal.

9

Correspondant à 5 à 6 fois la longueur du corps de l’animal.

10 11

L’intestin est moins long car ils plongent …… profondément et ……… longtemps. Durant cette période, il n’est pas vascularisé. L’absorption se réalise …………….

12 13

………………………… …………………………

……………………………… ………………………………

…………………………… ……………………………

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 27

…………………………… ……………………………

14

27 8/05/14 13:03

Activité 2 Choisis la réponse adéquate.

Certains poissons ont un intestin assez gros et court occupé par un repli longitudinal le plus souvent à disposition spiralée augmentant dès lors la surface absorbante, ce qui implique… une accélération considérable du cheminement du bol alimentaire en augmentant son trajet. un ralentissement considérable du cheminement du bol alimentaire en augmentant son trajet. un ralentissement considérable du cheminement du bol alimentaire en réduisant son trajet.

Activité 3

IN

Complète le texte lacunaire à l’aide des mots clés suivants : cellules – énergie – nutriments – caecums – bactéries – cellulose – chitine – aliments – circulation sanguine – assimilés – glandes – poches – valvules spiralées

L’…………

N

L’appareil digestif est chargé de transformer physiquement et chimiquement les ………...… en ……...…… . dont le corps a besoin ainsi que les matières premières indispensables à la croissance et à

Des …………… annexes au système digestif produisent des substances essentielles à une bonne digestion.

Il existe différentes adaptations du système digestif afin d’améliorer le pouvoir d’absorption des nutriments dans le sang : la présence de …………….....… dans une chambre antérieure à l’estomac très volumineux

s

qui permettent la digestion de la ……………… , un estomac muni de plusieurs ……..……… comprenant des bactéries capables de digérer la ……………… , de nombreux ……………… dans la partie inférieure .

iti

on

de l’estomac (faisant partie intégrante de l’intestin), un intestin relativement long ou court à ……………….

Ed

Activité 4

Choisis la ou les proposition(s) adéquate(s).

Un animal a besoin de nourriture pour… se maintenir en vie

améliorer sa forme hydrodynamique conserver sa chaleur augmenter de taille améliorer sa technique de chasse perpétuer l’espèce

28 ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 28

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

8/05/14 13:03

SciencesAction est une œuvre protégée.

…………… dans la ……….......…………...… pour être ensuite acheminés jusqu’aux ……......….

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

VA

la réparation des structures organiques sont entièrement fournies par l’alimentation. Les nutriments sont

Activité 5 Complète la grille de mots croisés.

1 2

1

3311 4

IN

2 3

N VA

5

on iti

7

s

6

1. Organe court à l’intérieur du corps, replié ou enroulé dans sa paroi interne, destiné à augmenter la surface à travers laquelle les substances nutritives peuvent être absorbées.

Ed

SciencesAction est une œuvre protégée.

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

4

2. Appendices se trouvant dans la partie inférieure de l’estomac de certains poissons permettant l’augmentation de la surface d’absorption des nutriments.

3. Ensemble d’actions mécaniques et d’actions chimiques transformant les aliments en nutriments afin qu’ils puissent être absorbés au niveau de l’intestin et atteindre directement les cellules ou être transportés jusqu’aux cellules du corps grâce à la circulation sanguine.

4. Glande molle et huileuse qui a pour fonction principale de servir de réserve d’énergie puisque tout le surplus de matière grasse y est stocké.

5. Passage des nutriments dans le sang au niveau des cellules de la muqueuse du tube digestif.

6. Poche intervenant en partie dans la digestion des aliments en nutriments.

5 6 7 8 9 10 11 12 13

7. Verbe d’action réalisé par l’intestin et qui consiste à retenir un liquide.

14

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

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29 8/05/14 13:03

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 30

p. 22 à 25

Ed

iti

on

s

………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… …………………………………………

………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… …………………………………………

SciencesAction est une œuvre protégée.

Particularité(s) de l’intestin + Rôle de l’intestin

Fonction du foie

Rôle de l’estomac

(poisson cartilagineux)

Requin

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

8/05/14 13:03

SciencesAction est une œuvre protégée.

N

IN

………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… …………………………………………

- ……………………………………………

- ……………………………………………

VA

- ……………………………………………

- ……………………………………………

Étoile de mer (échinoderme)

- ……………………………………………

- ……………………………………………

Dauphin (mammifère)

Les organes et glandes digestifs Organise les informations sur la base de ta lecture et de ton observation du document.

Activité 6

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

30

3. D IGÉRER LES ALIMENTS ET ABSORBER LES NUTRIMENTS L’ ESSENTIEL

SOUS LA FORME D ’ UN TEXTE

3 Synthèse

La digestion

IN

La digestion est un ensemble d’actions mécaniques et d’actions chimiques transformant les aliments en nutriments afin qu’ils puissent être absorbés au niveau de l’intestin et atteindre directement les cellules ou être transportés jusqu’aux cellules du corps grâce à la circulation sanguine.

on

L’aliment

s

VA

L’assimilation est le passage des nutriments dans le sang au niveau des cellules de la muqueuse du tube digestif.

iti

L’aliment est toute substance qui peut servir de nourriture à un être vivant et qui sert à entretenir la vie.

Ed

Le nutriment

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

SciencesAction est une œuvre protégée.

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Son photocopillage est interdit.

N

L’assimilation

Le nutriment est une substance alimentaire qui, selon qu’il est macronutriment ou micronutriment, subit ou ne subit pas le phénomène de la digestion pour être absorbé par le sang.

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 31

31 8/05/14 13:03

32

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 32

Une poche

Stocker Malaxer Digérer

Digestion

Court

Assimiler

Intestin

Long

s

Nutriments

Assimilation

Plusieurs

N

VA

Caecum(s)

Un

on

iti

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

8/05/14 13:03

SciencesAction est une œuvre protégée.

Cellules

IN

Foie

Glandes annexes

Pancréas

SOUS LA FORME D ’ UN SCHÉMA

Aliments

Plusieurs poches

Estomac

Organes

L’ ESSENTIEL

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Son photocopillage est interdit.

Ed Système digestif

3. D IGÉRER LES ALIMENTS ET ABSORBER LES NUTRIMENTS

3 Synthèse

Exercice 1 Originaire de l’hémisphère Nord de l’Europe, la truite de rivière est sédentaire, contrairement à celle de mer, mais capable d’effectuer d’importants déplacements (5 à 20 km).

Elle possède un territoire plus ou moins vaste qui comprend aussi bien une zone de repos qu’une zone de chasse. Elle n’accepte pas de partager cette zone avec ses congénères.

Elle est friande d’invertébrés et d’insectes aussi bien aquatiques qu’aériens.

Son corps est fusiforme et élancé, muni d’une tête assez grosse. Sa bouche largement fendue dispose de petites dents sur les mâchoires, la voûte buccale et la langue.

2

3311

Son régime la conduit parfois à des actes de cannibalisme. Pour capturer ses proies, elle adopte la plupart du temps la technique de la nage stationnaire. Son activité est aussi bien diurne que nocturne et varie en fonction de la saison.

4

IN

Le tube digestif de la truite est court. Elle a par contre un estomac muni de nombreux cæcums dans sa partie inférieure, parfaitement conforme à son alimentation. Dotée de mimétisme, elle dispose d’une sensibilité olfactive, gustative et visuelle. Adulte, elle consomme principalement de petits poissons comme les vairons, les chabots ou les alevins* de perches.

a La partie inférieure de l’estomac est particulièrement développée. Développe ta réponse.

N

…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

5 6

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

7

……………………………………………………………………………………………………………

s

b La truite adopte un comportement cannibale. Explique.

8

on

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

9

iti

……………………………………………………………………………………………………………

c Question de réflexion :

Ed

SciencesAction est une œuvre protégée.

VA

……………………………………………………………………………………………………………

SciencesAction est une œuvre protégée.

Son photocopillage est interdit.

1

10

En hiver, la truite va jusqu’à ne plus s’alimenter pendant de longues semaines. Justifie.

……………………………………………………………………………………………………………

11

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

12

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

13

……………………………………………………………………………………………………………

14

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 33

33 8/05/14 13:03

Exercice 2

on

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

iti

…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Ed

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

34 ScAction-2-2013-P 1 a 101.indd 34

3. Digérer les aliments et absorber les nutriments

8/05/14 13:03

SciencesAction est une œuvre protégée.

s

Hypothèses : ……………………………………………………………………………………………………………

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Son photocopillage est interdit.

VA

N

IN

Lis l’article de presse ci-dessous. Le requin doit-il se nourrir chaque jour ?

Justifie ta réponse en proposant des hypothèses de réponses.

9. F AUT PAS POUSSER !

La pression

1

Au terme de ce chapitre, tu seras capable de : • maîtriser les mots clés : force, surface, pression, pascal, hectopascal,

2

pression atmosphérique ;

• prendre conscience, à partir d’observations dans l’environnement, que l’effet

d’une force exercée dépend non seulement de sa grandeur mais aussi des dimensions de la surface sur laquelle elle s’exerce ;

• te poser des questions à partir des observations réalisées dans l’environnement,

formuler une énigme et émettre des hypothèses explicatives ;

IN

• imaginer un dispositif expérimental pour mettre en évidence la relation entre

la pression et la force, la pression et la surface de contact ;

• élaborer le concept de pression et formuler la loi en utilisant des langages variés

(phrases, formules mathématiques, graphiques…) ;

Ed

iti

on

s

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VA

• rédiger un rapport de laboratoire.

N

• appliquer la formule pour calculer la pression exercée ;

3 4 5 6 7 8

9 10 11 12 13 14

9. La pression

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121 8/05/14 12:40

IN

1. Comment se fait-il que le fakir reste sur son tapis de clous sans avoir mal ?

N

PHOTO: Herbert PONTING (1907)

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

on

s

2. Comment peux-tu amener le bouchon au fond du cristallisoir sans le toucher ni vider l’eau ?

Formule tes hypothèses à côté des flèches

………………………………………………

Ed

iti

……………………………………………

…………………………

…………………………

………………………………………………

122 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 122

9. La pression

8/05/14 12:40

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………………………………………………………………………………………………………………………………

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Son photocopillage est interdit.

VA

………………………………………………………………………………………………………………………………

Qu’est-ce que la pression ?

Activité 1 P.

100-101

a Certains objets ou certaines parties de vivants sont conçus pour que l’enfoncement soit favorisé ou diminué. Observe les différentes photos et classe-les en deux colonnes.

Enfoncement favorisé

Enfoncement diminué

1 2 3

s

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Justifie.

on

b Comment expliques-tu que certains objets s’enfoncent plus facilement que d’autres ?

iti

……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

Ed

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VA

N

IN

4

102

6 7 8

9 10 11

Activité 2 P.

5

Sur la base de la relation mathématique force-surface ou aire, définis la pression. ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………

12 13 14

9. La pression

ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 123

123 8/05/14 12:40

Facteurs influençant la pression

Activité 1 P.

102

Voici le graphique de la pression en fonction de la force .

La pression en fonction de la force

Pression (N/m2) 3400 3200 3000 2800 2600

IN

2400 2200 2000 1800 1600

1000 600 400 200 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Force (N)

on

s

0

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800

VA

1200

a Que peux-tu dire de l’allure du graphique ?

iti

………………………………………………………………………………………………………………

Ed

b Pour cette expérience :

- Quel est le facteur invariable ? ……………………………………………………………………

- Quel est le facteur variable ? ……………………………………………………………………..

Voir chapitre 8 sur les forces p. 113 le poids est une force.

c Interprétation : Pour une …………………………… constante, plus la force …………………, plus la pression ………………… dans les mêmes proportions.

De même, si la force ……………… , la pression ……………… aussi dans les mêmes proportions.

On dit que la pression est directement proportionnelle à la force parce que : Si la force est multipliée par 2, la pression est ………… par 2.

Si la force est multipliée par 3, la pression est ………… par 3.

124 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 124

9. La pression

8/05/14 12:40

SciencesAction est une œuvre protégée.

N

1400

Activité 2 P.

103

a Calcule la pression de Chaïmae lorsqu’elle est couchée sur le côté, debout et à genoux.

1 2

Données

Inconnues

Résolution F = 55 kg . 10N/kg = 550 N

Couchée sur le dos m= 55 kg S = 0,54 m2

p= F S

4

p = 550 N 2 0,54 m = 1 018,52 N/m2 ou Pa

5

N VA s

on

iti Ed

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Debout avec chaussure plate

3

S = 0,54 m2

IN

F=? p=?

Couchée sur le côté SciencesAction est une œuvre protégée.

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Formule

6 7 8

9 10 11

À genoux

12 13 14

9. La pression

ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 125

125 8/05/14 12:40

c Que peux-tu dire de l’allure du graphique ?

on

……………………………………………………………………………………………………………

d Pour cette expérience :

Ed

iti

- Quel est le facteur invariable ? ………………………………………………

- Quel est le facteur variable ? ………………………………………………..

e Interprétation :

Pour………………… constante : plus la surface de contact ……………… , plus la pression ……………… dans les mêmes proportions.

De même, si la surface de contact ……………… , la pression ………………… aussi dans les mêmes proportions.

On dit que la pression est inversement proportionnelle à la surface de contact par ce que : si la surface de contact est multipliée par 2, la pression est ……… par 2 ; si la surface de contact est multipliée par 3, la pression est ……… par 3.

126 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 126

9. La pression

8/05/14 12:41

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s

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VA

N

IN

b Trace le graphique de la pression en fonction de la surface de contact

Un point commun…

P.

104-105

Choisis avec ton professeur 4 expériences et complète les rapports de laboratoires.

2

Expérience n°1 : la bouteille en plastique Observation :

3

Interprétation :

N

IN

4

s

Observation :

iti

on

Interprétation :

Ed

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VA

Expérience n°2 : la ventouse SciencesAction est une œuvre protégée.

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1

Expérience n°3 : le récipient et le ballon Observation :

5 6 7 8

9 10 11 12

Interprétation :

13 14

9. La pression

ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 127

127 8/05/14 12:41

Expérience n°4 : la pipette Observation :

IN

Interprétation :

Expérience n°5 : le verre et le carton

VA s

Ed

Interprétation :

iti

Observation :

on

Expérience n°6 : l’œuf et le ballon à fond plat

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Son photocopillage est interdit.

Interprétation :

Conclusion : Quel est le point commun entre toutes ces expériences ? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………

128 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 128

9. La pression

8/05/14 12:41

SciencesAction est une œuvre protégée.

N

Observation :

Comment mesurer la pression atmosphérique ?

P.

106-107

1. Grâce à quel instrument peut-on mesurer la pression atmosphérique ? …………………………………………………………………………………………………………

1

2. Qui inventa le baromètre à mercure ? ………………………………………………………………………………………………………….

2

3. Quelles sont les unités de mesure des baromètres photographiés ? …………………………………………………………………………………………………………

4. a Légende le schéma représentant la pression atmosphérique normale.

b Colorie le mercure.

IN

4

c Pourquoi a-t-on choisi du mercure ? Justifie ta réponse.

…………………………………………………………………………………………………………

s

…………………………………………………………………………………………………………

5. La pression atmosphérique est de 780 mm de mercure.

on

a Calcule la pression en hPa. Sois très précis.

Je cherche (hPa)

iti

Je sais (mm Hg)

5 6 7 8

9 10

Ed

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VA

N

1. Le mercure 2. La pression atmosphérique 3. Le vide 4. La hauteur de la colonne de mercure

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3

b Et si maintenant tu devais chercher la pression en Pa, que vaudrait-elle ? …………………………………………………………………………………………………………

6. Observe le baromètre. Quelle pression peux-tu lire sur le baromètre ? …………………………………………………………………………………………………………

11 12 13 14

hPa/mm Hg

9. La pression

ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 129

129 8/05/14 12:41

Les facteurs qui influencent la pression atmosphérique A. La pression atmosphérique est influencée par l’altitude

Activité 1 108

Observe le schéma.

Ciel

– de pression 8848 m

4810 m

Everest

IN

+ de pression

0m

Mer

Comment se fait-il que l’altitude influence la pression atmosphérique ? ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

s

………………………………………………………………………………………………………………………

Activité 2

iti

Lis le texte.

on

………………………………………………………………………………………………………………………

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VA

N

Mont Blanc

a Explique la variation de température d’ébullition en fonction de l’altitude.

Ed

……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

b Sachant que sur le Mont Blanc se situant à 4 810 m, la température d’ébullition est de 85°C.

La température d’ébullition sur le Mont Everest sera-t-elle supérieure ou inférieure à la température d’ébullition du Mont Blanc ? Explique. ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

c Pourquoi le rythme cardiaque augmente-t-il quand on est en altitude ? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

130 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 130

9. La pression

8/05/14 12:41

SciencesAction est une œuvre protégée.

P.

Activité 3 P.

108

Observe le graphique.

Que peux-tu dire de l’allure du graphe ?

1

……………………………………………………………………………………………………………

2

Peut-on dire que le graphe est inversement proportionnel ? Justifie en complétant le texte. À 3 000 m d’altitude, nous observons que la pression équivaut à ……………… hPa. À 6 000 m d’altitude, nous observons que la pression équivaut à ……………… hPa.

3

Donc, nous pouvons dire qu’en altitude la pression atmosphérique ……………………………… …………………….........…… l’altitude augmente.

à l’altitude . Même si la pression atmosphérique diminue lorsque

4

IN

Activité 4 Comment fonctionne une casserole à pression ?

5

a L’eau bout-elle à la même température dans une casserole à pression que dans une casserole

N

ordinaire ? Justifie.

6

VA

……………………………………………………….......………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

7

b La vapeur sort vivement de la soupape tournante. Explique.

……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

s

8

………………………………………………………………………………………………………………

on

c Quel est le rôle de la soupape de sécurité ?

9

………………………………………………………………………………………………………………

iti

………………………………………………………………………………………………………………

d Pourquoi diminue-t-on la source de chaleur sous la casserole à pression lorsque la soupape tournante est en action ?

Ed

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Son photocopillage est interdit.

………………………………………………………………………………………………………………

10

……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

e Quelles sont les économies réalisées lors de l’utilisation de la casserole à pression ?

11

……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………… f Pourquoi voyons-nous le phénomène de la casserole à pression dans ce chapitre ? ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

9. La pression

ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 131

12 13 14

131 8/05/14 12:41

B. La pression atmosphérique varie d’un endroit à un autre, mais aussi d’heure en heure.

Activité 1 P.

109

1. Sur la carte ci-dessous, colorie en bleu le centre d’une dépression et en rouge, le centre d’une zone d’anticyclone.

2. Si on se trouve dans une zone D, quel temps peut-on avoir ? ………………………………………………………………………………………………………………………

3. a Sur la carte, où se situe cette zone ? ………………..………………………………………………………………………………………………

4. Que représente la ligne de 1013 hPa ?

IN

b Sur l’isobare de cette zone, flèche le sens des vents qui se déplacent.

Ed

Carte : C. Lambert

iti Activité 2

1. Dans quel sens se déplacent les vents ? ……………………………………………………………………………………………………………………

2. Comment représente-t-on les différentes pressions atmosphériques sur une carte météo ? ……………………………………………………………………………………………………………………

3. Quel temps fera-t-il s’il fait 985 hPa ? ……………………………………………………………………………………………………………………

132 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 132

9. La pression

8/05/14 12:41

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on

s

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VA

N

…………………………………………………………………………..……………………………………

9. L A PRESSION L’ ESSENTIEL

SOUS LA FORME D ’ UN TEXTE

9 Synthèse

La force (F) est toute cause extérieure à un objet capable de modifier l’état de mouvement ou de repos d’un corps et/ou de déformer ce corps.

La surface (S) (S), ou aire (A) est une grandeur dérivée qui exprime l’étendue de la partie extérieure d’un objet, en particulier, l’étendue de la zone de contact d’un corps.

p

La pression ( ) est le rapport entre la force exercée et la surface sur laquelle elle s’applique, c’est donc une grandeur dérivée.

• Le pascal (Pa) est l’unité du système international de la pression, elle équivaut à une force de 1 N exercée sur une surface de 1 m2. C’est une unité très petite.

IN

• L’hectopascal (hPa) est l’unité de mesure de la pression atmosphérique. Elle équivaut à 100 N sur 1 m2 donc 100 Pa. Facteurs influençant la pression :

N

• la force appliquée ; • la surface de contact.

La pression atmosphérique (patm) est la pression qui s’exerce par l’atmosphère terrestre sur la surface de tous les corps.

Comme c’est une pression, elle se mesure en pascals.

1 Pa = 1N2 100 Pa = 1 hPa m

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s

Le baromètre est l’instrument qui mesure la pression atmosphérique.

on

Facteurs influençant la pression atmosphérique :

• la pression atmosphérique diminue avec l’altitude ; • la pression atmosphérique varie d’un endroit à l’autre et d’un moment à l’autre.

SOUS LA FORME D ’ UN SCHÉMA

iti

Sexuée L’ ESSENTIEL

Ed

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VA

Une pression particulière : la pression atmosphérique

1N m2

(N)

p = SF ou

Pour une même surface de contact : si la force

(m2)

9. La pression

ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 133

.

Pour une même force : si la surface

p = AF

alors la pression

alors la pression

.

133 8/05/14 12:41

Exercice 1 Un tabouret exerçant une force de 42 N repose sur le sol par 4 pieds dont chacun a une section carrée de 3 cm de côté.

Quelle pression supporte la surface de contact quand une personne de 600 N est montée sur ce tabouret ?

(Indique ta réponse en N/cm2) afin de te faire une idée précise de la valeur de la pression exercée.

Inconnues

Formule

Résolution

a Calcule la pression exercée sur la neige par un skieur dont la masse est de 72 kg, s’il chausse ses skis qui

on

Inconnues

Formule

Résolution

Ed

iti

Données

s

mesurent chacun 1,80 m de long sur 9 cm de large. (Indique ta réponse en SI.)

b Le skieur se tient sur un seul de ses skis. Sans effectuer de calcul, détermine la pression exercée par ce skieur.

Justifie.

…………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………

134 ScAction-2-2013-P 102 a 205.indd 134

9. La pression

8/05/14 12:41

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Exercice 2

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VA

N

IN

Données

Exercice 3 On enfonce une punaise dans une planche en exerçant sur sa tête une force de 200 N. Quelle est la pression exercée par la pointe sur le bois si le rayon de celle-ci est de 0,2 mm ?

Indique ta réponse en N/mm2.

Données

Inconnues

Formule

1 2

Résolution

3

IN

4

VA

6

Exercice 4

7

Calcule la force due à la pression atmosphérique moyenne qui s’exerce sur chaque cm2 de ton corps.

Pour faciliter la comparaison, écris ta réponse en N/ cm2.

s

8

on

La pression atmosphérique moyenne est de 1 013 hPa = …………. Pa = …………. N / m2 = …………. N / cm2

iti

9

……………………………………………………………………………………………………………………………… 10 ………………………………………………………………………………………………………………………………

Ed

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N

5

………………………………………………………………………………………………………………………………

Exercice 5

11 12

La température d’ébullition dans une casserole à pression sera-t-elle différente à Bruxelles (62 m) ou au sommet du Mont Blanc (4 810 m) ? ………………………………………………………………………………………………………………………………

13

……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… 14

9. La pression

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