Maquette de cratère et ombre portée


Résumé:


On fabrique une maquette simple de cratère lunaire, qui a les mêmes proportions qu'un cratère réel de 60 km de diamètre et de 2 à 3 km d'altitude pour l'enceinte du cirque lunaire. On éclaire la maquette en lumière rasante et on mesure la longueur de l'ombre portée. Connaissant l'inclinaison des rayons lumineux sur l'horizontale, on en déduit l'altitude des parois du cratère.

Matériel:


• feuille en papier où l'on imprimera une maquette à découper d'un cratère (voir en ci dessous le fichier pdf à télé charger).
• feuille de bristol ou de carton pour y coller la maquette
• ciseaux, colle
• plateau élévateur de chimie
• rétroprojecteur ou projecteur à diapositives
• appareil photo ou webcam (pour la prise de vue)
007-cratere-lunaire

Description du montage:


On découpe la maquette du cratère qui sera collée sur une feuille rigide (carton, bristol, carton-plume, etc. ... ) de manière à former une structure en léger relief.
Cette maquette sera déposée sur un plateau élévateur.
007-support-maquette

L'épaisseur de cette structure est faible (de 2mm à 4 mm).
007-epaisseur-cratere

On éclaire ensuite en incidence rasante ce dispositif.
007-vue-generale

Enfin, un appareil photo numérique ou une webcam est placé à cheval sur le support, à la verticale du cratère.
007-maquette-vue-dessus

Exemple de mesure :


On fait varier la hauteur du plateau élévateur de manière à avoir un angle d'éclairage de plus en plus rasant. On observe alors que les ombres des bords du cratères sont de plus en plus longues et déchiquetées, bien que le relief soit en fait doux et régulier.


007-coucher-soleil-cratere



Si une échelle de longueur a été placée sur la photo, et si on a mesuré l'angle d'inclinaison des rayons sur l'horizon, on pourra estimer la hauteur des murs du cratère.
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