Sur les pas d’Eratosthène

Nous avons commencé ce travail en Décembre 2000.
C'est « LA MAIN À LA PÂTE » qui a organisé ce projet sur le thème :
sur les pas d'ERATOSTHÈNE.

Pour commencer, nous avons appris à faire la différence entre la lumière artificielle et la lumière naturelle :

La lumière artificielle c'est la lumière qui a été fabriquée par l'homme.
La lumière naturelle c'est le soleil, celle qui n'a pas été fabriquée par l'homme.

Ensuite, nous avons, avec des lampes électriques, fait une expérience : nous avons positionné sur une table un crayon le plus verticalement possible. Avec les lampes de poche, nous avons essayé de voir l'ombre du crayon.
Nous avons constaté que selon la position de la source de lumière, l'ombre changeait de place :
- si la lumière se trouve juste au dessus de l'objet, il n'a pas d'ombre
- si celle-ci se trouve à gauche de l'objet que vous avez choisi l'ombre va être à droite, pareil pour l'autre côté.
- si votre lampe est très basse, l'ombre sera très grande
- si la lampe est très haute l'ombre sera très courte.

Au soleil, en passant la main derrière un camarade, on constate que la main s'assombrit.
L'ombre est en trois dimensions, mais n'a pas de consistance.
C'est une région de l'espace dans laquelle la lumière du soleil n'arrive pas.
L'ombre que l'on voit au sol s'appelle l'ombre portée.

On a aussi étudié le parallélisme des ombres : plus on rapproche la lampe et plus les ombres s'écartent.
Plus on éloigne la lampe, et plus les ombres se rapprochent des parallèles.

Ensuite, dès qu'il y a eu un peu plus de soleil, nous sommes sortis pour faire comme Eratosthène :
On a pris une feuille de papier et un crayon (ce qui est le bâton pour Eratosthène) bien taillé de préférence et nous sommes allés dehors. Nous nous sommes installés sur une surface la plus horizontale possible.
Pour le vérifier, nous nous sommes aidés du niveau à bulle (c'est un outil qui sert à vérifier la verticalité et l'horizontalité d'un meuble, du sol, d'un mur...)
Nous l’avons utilisé pour voir si le sol était horizontal (ça n'a pas été évident).
Ensuite, toutes les 30 secondes, on repérait l’ombre de la pointe de la mine du crayon sur la feuille.

Le maître a recopié nos mesures sur le site « Eratosthène » pour que les autres classes participant à ce projet puissent s’en servir.
Il a relevé les mesures faites par d’autres classes les mêmes jours et aux mêmes heures que nous.

Le travail du calcul commençait :
Pour trouver la différence d’angle entre les deux villes, on a soustrait notre mesure et celle de l’autre ville:
EX:
29°- 26°=3°
Nous nous sommes servis d’une carte routière pour trouver la distance qui se trouve entre notre parallèle et le parallèle de la ville donnée.
Grâce à l’échelle, nous avons calculé la vraie distance.
Nous avons pu calculer (comme Eratosthène) la longueur du méridien terrestre et nous avons trouvé des résultats proches de la réalité.
Nous avons aussi cherché le diamètre et le rayon de la Terre.
Pour trouver le périmètre d’un cercle :
diamètre x 3,14
Pour trouver le diamètre :
périmètre : 3,14

Pour le solstice d’été (21 juin), nous avons refait les mêmes mesures, mais cette fois-ci en comparant nos résultats avec Assouan (comme Eratosthène).
La distance avec le parallèle d’Assouan a été estimée grâce à l’atlas mondial Encarta.
De plus, on savait que ce jour-là, à midi heure du soleil, les rayons arrivent verticalement à Assouan.
Notre résultat a été encore meilleur que d’habitude.

 

mesure à MORANGIS mesure de l’autre ville nom de la ville distance angle longueur du meridien diamètre rayon
21 mai          29° 26° 38 St Savin 324 km 38 880 km 12 382 km 6 191 km
21 mai        29° 26° 1/2 74 Cruseilles 280 km 2° 1/2 41 184 km 13 115 km 6 557 km
25 mai        28° 25°5 la Roche Foron 282 km 2° 1/2 40 608 km 12 932 km 6 466 km
25 mai        28° 23° 61 Grasse 543 km 39 096 km 12 450 km 6 225 km
29 mai     26° 20 23°30 38 St Savin 324 km   41 167 km 13 110 km 6 555 km
29 mai       26° 20 23° 43 Blavozy 403 km 3° 20 43 577 km 13 874 km 6 937 km
14 juin         25° 23° 74 Cruseilles 286 km 51 480 km 16 394 km 8 197 km
14 juin          25° 22° 43 Blavozy 403 km 48 360 km 15 401 km 7 700 km
19 juin       24°30 Assouan(Egypte) 2 736 km 24° 30 40 202 km 12 803 km 6 401 km