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Température d’un système incompressible au cours du temps
Comment décrire l’évolution temporelle de la température d’une boisson chaude par un modèle mathématique et prédire la durée de refroidissement nécessaire avant dégustation d’un thé à 65°C ?
Contexte pédagogique
Prérequis :
- Résoudre une équation différentielle du premier degré avec ou sans second membre
- modéliser à l’aide d’un outil type Regressi
- incertitude type A, incertitude type B
Découpage temporel de la séquence (durées indicatives) : TP de 1h50
- Appropriation : 10 minutes
- Proposition d’un protocole expérimental : 10 minutes
- Protocole : 30 minutes
- Modélisation : 15 minutes
- Exploitation : 30 minutes
- Calculs : 10 minutes
- Validation : 5 + 15 minutes (travail à finir pour la prochaine séance).
Retours d’expériences :
- Appropriation, proposition du protocole expérimental et acquisition sans difficultés majeures.
- Modélisation qui fonctionne très bien avec l’éprouvette plastique 10 mL mais qui est plus capricieuse avec l’éprouvette 25 mL (prévoir des fichiers de secours).
- Exploitation du modèle sans difficultés, mise en commun au tableau de chacun des résultats de chaque binôme pour calcul d’incertitude.
- Effectuer des calculs/Gum_mc : difficultés pour les élèves non spécialistes mathématiques
- Validation : permet de discuter des limites du modèle choisi et des paramètres physiques qui modifient le refroidissement de la boisson.
La ressource
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auteurs :
Tanguy Morisseau
Mots clés :
Information(s) pédagogique(s)
Niveau :
Terminale S, Terminale
Type pédagogique :
scénario, séquence, travaux pratiques
Public visé :
enseignant
Contexte d'usage :
laboratoire
Référence aux programmes :
Thème : L'énergie, conversions et transferts
Notions et contenus :
Suivre et modéliser l’évolution de la température d’un système incompressible.
Compétences :
- Réaliser
- Analyset-Raisonner
- Valider
Compétences CRCN :
- Domaine 1 : 1.2 gérer et 1.3 traiter des données
- Domaine 5 : 5.2 évoluer dans un environnement numérique