Le soleil, notre source d’énergie

Thème 2 : Le soleil, notre source d’énergie

Chap. 1 Le bilan radiatif terrestre

Introduction :

I) La répartition de l’énergie solaire sur Terre

1) Une répartition variable dans l’espace et le temps

Activité n°1  La répartition de l’énergie solaire 

2) Lien entre température et puissance solaire

II) Le rayonnement solaire et la surface terrestre

1) Une répartition selon la saison, la journée et la latitude

Activité 2

2) L’influence de l’angle d’inclinaison

Activité 3

Activité n°3  Les facteurs influençant la puissance radiative reçue par une surface

On cherche à tester l’hypothèse selon laquelle la puissance reçue au sol dépend de la surface éclairée et donc de l’angle d’inclinaison de cette surface.

L’inclinaison correspond à l’angle entre la normale à la surface et la direction du soleil.

A) Influence de l’angle d’inclinaison

Activité expérimentale :

Matériel =

• une lampe dont la puissance est  P = ……. Watts

• une feuille de papier millimétré scotchée sur un support qui permet de changer l’angle d’inclinaison

• une potence avec des pinces quatre doigts

• un rapporteur sur le support pour mesurer l’angle de la feuille de papier millimétré

• un tube en PVC qui puisse recouvrir entièrement la lampe utilisée

[pic 1]

A. Placer le tube en PVC sur la pince de sorte que :

- une extrémité soit quasiment accolée à la lampe

- l’autre extrémité soit située à une distance de 15 cm

 de la feuille de papier millimétré.

B. Allumer la lampe et couper toutes les autres sources de  lumière (lumière du jour, lumière de la salle)

Le faisceau lumineux doit arriver bien perpendiculairement

sur la feuille de papier millimétré, l’ensemble « lampe – tube – feuille » doit être bien aligné. L’angle d’inclinaison vaut alors 90°.

C. Délimiter au crayon de papier la surface éclairée S0 sur la feuille de papier millimétré.

Question 1 : Calculer la valeur de la surface éclairée S90 et exprime-la en cm².                S90 =  ……….                        

Aide : Aire d’un cercle notée S :   S = π R2            avec R le rayon du cercle                                   [pic 2]

D. Réaliser le même protocole en inclinant le support de 45° puis de 30°.

Question 2 : Calculer la valeur de la surface éclairée S30 et  S45  en cm².      

S45 =  ……….                                                                           S30 =  ……….                        

Aide : Aire d’un ovale notée S :   S = π x A x B            avec A le rayon du grand axe et B rayon du petit axe

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