| Les météorites font des cratères de quelle dimension? |
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| Écrit par Administrator |
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Les météorites font des cratères de quelle dimension? Cette question là est un peu délicate à traiter en seconde, mais devrait devenir plus abordable, puisque les élèves de 3ème voient la notion d'énergie. Un moment de réflexion par petits groupes, puis commune est nécessaire ici. -Quand on lance un caillou dans la boue, la masse du caillou n'est pas seule à intervenir, sa vitesse joue aussi un rôle. C'est même l'énergie cinétique qui intervient. -Le terrain joue t-il un rôle? -On comprend que la question peut devenir "quel est le lien entre énergie cinétique du caillou et taille du cratère?". Mais comment expérimenter avec des énergie cinétiques de projectiles connus?
-Information apportée: en chute libre, l'énergie cinétique du caillou qui touche le sol dépend de son altitude de lâché: Ec (au sol) = m.g.h -Question plus précise: Une météorite en fer de 1m de côté, arrivant à 20 km/s au sol, fera un cratère de quel diamètre?
Principe: On lâche des billes de différentes altitudes dans un bac de sable, on mesure la taille de leur cratère. On trace diamètre cratère = f (Ec bille). Puis, connaissant l'énergie cinétique de la météorite étudiée, on utilise l'équation de la courbe de tendance fournie par les mesures réalisées sur la bille, pour évaluer la taille du cratère.
Technique: On choisit une bille de masse connue, qu'on lâche de hauteur connue dans un bac de sable. Il est nécessaire de pouvoir accéder à au moins une dizaine de mètres de chute. L'utilisation d'un fil à plomb permet d'éviter de rater le bac à sable (!). Le diamètre du cratère est mesuré de crête à crête. Avec le tableur, on crée la grandeur Ec (connaissant la masse de la bille et sa hauteur de chute).
Interprétation des mesures et conclusion: Les points de mesure donnent souvent une courbe de tendance du style diamètre cratère (m) = 10.Ec^0,25 Mais l'énergie de la météorite choisie est considérablement plus grande que la gamme explorée par les expériences. De petites incertitudes peuvent conduire, loin sur la courbe, à de gros écarts. On ne sait pas non plus quelle est l'influence de la nature du sol sur la taille du cratère. Un comparatif sable sec, sable mouillé pourrait par exemple être tenté. La profondeur du bac à sable joue t-elle un rôle? Là, c'est facile à tester. En général, on trouve que le cratère fera de quelques dizaines à quelques centaines de mètres. |