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questionnaire pédagogique
ÉLÈVES COLLÈGE
Planet Power
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-2-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
« Imaginez un vol autour du monde, avec pour seul carburant,
la lumière du soleil... »
(Extrait du film Planet Power)
Le mardi 26 juillet 2016, l’avion solaire Solar Impulse a bouclé
le premier tour du monde aérien – de près de 40 000 kilomètres –
sans avoir utilisé la moindre goutte de carburant !
Une performance exceptionnelle, menée par Bertrand Piccard
et André Borschberg, qui prouve que les énergies renouvelables
peuvent aider l’homme à accomplir de grandes choses.
Remémore-toi les images du film, les explications, et effectue
quelques recherches pour replonger dans cette aventure et
répondre au questionnaire !
On s’envole ?
Livret pédagogique réalisé par l’Atelier Canopé 86 - Poitiers / 2018
1Les inventions
Quelles sont les inventions d’Auguste Piccard, le grand-père de Bertrand ?
Raye les intrus !
La cabine pressurisée / Le ballon stratosphérique* / Le sous-marin nucléaire / Le bathyscaphe* /
Le scaphandre
En utilisant le ballon stratosphérique, quel phénomène terrestre Auguste Piccard a-t-il été le
premier à observer ?
A chacun son record !
Relie chaque membre de la famille Piccard au record qu’il a réalisé :
Il a réalisé le premier tour du monde en ballon sans escale
ll a été le premier homme dans la stratosphère*
Il a atteint le point le plus profond des océans
Une tradition de protection de l’environnement
Dès 1942, bien avant les crises pétrolières et les préoccupations écologistes, Auguste Piccard
cherche à convaincre de la nécessité à privilégier l’énergie solaire et les pompes à chaleur.
Son fils Jacques, le père de Bertrand, est également à l’origine d’une étape majeure dans la
protection de l’environnement suite à son exploit sous-marin.
Qu’a-t-il découvert à plus de 10 000 mètres de fond ?
L A FA M I L L E P I C C A R DUne famille d’explorateurs scientifiques et de pionniers !
-3-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Auguste, en 1931
Bertrand, en 1999
Jacques, en 1960
(*)Voir glossaire à la fin du document
Suite à cette découverte, que s’est-il passé ?
Les États ont renoncé à utiliser les fosses marines pour stocker les déchets toxiques
Les États ont conçu des sous-marins poubelles
Les États ont utilisé des caissons sous-marins hermétiques pour stocker les déchets
Après son tour du monde en ballon, quelle innovation Bertrand Piccard a-t-il souhaité mettre en
œuvre pour concevoir son nouvel avion ?
-4-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
2Les pionniers et leurs découvertes
Relie les noms des savants aux inventions, ou découvertes, qui leur sont attribuées.
Replace-les ensuite dans le temps, en reportant les numéros sur la frise chronologique.
P E T I T E H I S T O I R E D E L’ É L E C T R I C I T É et de ses grands découvreurs !
Benjamin Franklin
Thomas Edison
Alessandro Volta
Michael Faraday
Nikola Tesla
L’ampouleélectrique
La pile électrique
La nature électrique de
la foudreLe courant alternatif
Le moteur électrique
Thalès
L’électricité statique de
l’ambre
1 2 3 4 5 6
-5-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
L’expérience de Benjamin Franklin
Afin de prouver la nature électrique des éclairs, et donc l’origine naturelle de l’électricité, qu’a fait
Benjamin Franklin ?
A quelle autre invention a mené cette expérience ?
Pile et batterie
De quoi était constituée la première batterie conçue par Alessandro Volta ?
Les inventions d’Edison
Outre l’ampoule électrique, Thomas Edison a été à l’origine de très nombreuses inventions !
Lesquelles ? Coche les bonnes réponses.
Le télégraphe «multiplex»
La chaise électrique
La caméra
Le fer électrique
La centrale électrique
L’appareil photographique
Le studio de cinéma
Le téléphone
Le phonographe
La télévision
17521800
1821 18791888
- 600 Av J-C
-6-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
La guerre des courants
AC/DC : Que signifient ces sigles en électricité ?
Arrêt cardiaque/Danger Courant
Arrêt centrale/Démarrage centrale
Quel était le principal inconvénient du courant continu inventé par Edison ?
Il ne permettait pas d’alimenter une maison entière
Il était difficile à transporter et nécessitait une centrale électrique tous les 3 km.
Il était dangereux et provoquait des électrocutions tous les jours
Une brouille entre Thomas Edison et son ingénieur Nikola Tesla a mené à « la guerre des courants » .
Chacun voulait gagner le marché commercial de l’alimentation des villes avec sa technologie.
Que s’est-il passé ?
Edison a « fait danser » des grenouilles pour prouver l‘innocuité
du courant continu .....................................................................................
Tesla a utilisé une cage de Faraday pour allumer une ampoule
avec du courant alternatif pour prouver son innocuité.................................
Edison a électrocuté des animaux pour montrer le danger du
courant alternatif.........................................................................................
Tesla a placé des grenouilles dans une cage de Faraday
pour les électrocuter....................................................................................
La cage de Faraday
Quel est le principe découvert par Michael Faraday ?
Courant alimenté/Courant disjoncté
Courant alternatif /Courant continu
-7-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Le moteur électrique
La grande invention de Michael Faraday est le moteur électrique.
Quels sont les deux éléments qui en permettent le fonctionnement ?
magnétisme et électrostatique
galvanisme et électricité
magnétisme et électricité
galvanisme et électrostatique
Michael Faraday a ensuite imaginé le premier générateur électrique.
Peux-tu expliquer la différence entre un moteur et un générateur ?
Pour les plus grands !
L’alternateur, contrairement au générateur, ne produit que du courant alternatif.
Comment fonctionne-t-il ?
Bonus !
Choisis un des scientifiques cités dans ce questionnaire, et réalise sa fiche biographique selon le
modèle fourni à la fin du questionnaire (page 18) !
-8-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Quels défis s’était fixé Bertrand Piccard pour la conception de Solar Impulse ?
Construire l’avion le plus léger au monde
Concevoir un avion insubmersible
Concevoir un avion qui n’aurait besoin d’aucun carburant
Concevoir un avion sans émissions polluantes en vol
Pour réaliser son rêve du vol perpétuel, Bertrand Piccard aura attendu 16 ans et effectué des calculs
pendant 1 an.
Quel constructeur d’avion était son partenaire ?
L’avionneur américain Boeing
Le constructeur aéronautique européen Airbus
Aucun : Solar Impulse a été construit dans un chantier naval
Comment cet avion solaire peut-il voler de nuit sans soleil ?
Il est relié à des satellites qui le fournissent en énergie électrique..............................
Ses panneaux photovoltaïques sont si sensibles qu’ils captent la lumière
des étoiles.................................................................................................................
Le surplus d’énergie produit le jour est stocké dans des batteries pour
être utilisé la nuit.......................................................................................................
3 S O L A R I M P U L S E 2 Le vol perpétuel
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
Vrai Faux
-9-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Complète les trois phrases suivantes en les reliant au bon élément.
Le poids de Solar Impulse correspond à celui de / d’
Son envergure équivaut à celle de / d’
La puissance de son moteur est celle de / d’
Retrouve à présent les données chiffrées exactes :
Poids total : t.
Poids des batteries : kg.
Envergure : m.
Quel problème engendre l’envergure des ailes de Solar Impulse ?
Les ailes ne peuvent résister à un vent trop fort
L’avion est instable et ne peut supporter qu’une inclinaison minime
Il ne peut être construit et stocké que dans un local sur mesure
Pour compenser le poids des batteries indispensables au stockage de l’énergie, l’ingénieur André
Borschberg a utilisé un matériau extrêmement léger et nécessitant une mise en place très
particulière. Lequel ?
1 fusée
1 scooter
1 hélicoptère
1 voiture
2 vélos
4 avions de chasse
2 bus
2 Airbus A320
1 minibus
1 planeur
Puissance de ses moteurs : ch.
Vitesse de croisière de jour : km/h.
Vitesse de croisière de nuit : km/h.
La feuille d’aluminium, découpée au laser
La fibre de carbone, déposée au fer à repasser
La plaque de titane, forgée à très haute température
La maille de graphène, posée en milieu stérile
Une performance technologique
Les recherches impulsées par Bertrand Piccard ont conduit à la fabrication d’un avion équipé d’un
moteur ultra performant. Couplé à ses batteries, il a permis un rendement bien supérieur à celui d’une
voiture, et donc à un gaspillage d’énergie quasi nul !
Te souviens-tu des valeurs indiquées dans le film ? Relie chaque véhicule à son rapport :
Combien de batteries, reliées chacune à un moteur, sont nécessaires au fonctionnement
de l’avion ?
4 1 8 10
Recherche combien de capteurs solaires ont été installés pour alimenter ces batteries :
Les technologies qui ont mené à la réussite
Comme tu as pu le découvrir dans le film, c’est la combinaison de plusieurs technologies qui a mené
au succès de Solar Impulse. Lesquelles ?
L’utilisation de matériaux ultra légers
L’éclairage LED
Le stockage efficace du carburant
L’isolation thermique optimisée
-10-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
L’automatisation de l’atterrissage
Un couple batterie-moteur ultra performant
La robotisation des commandes
La gestion informatisée de l’énergie
30% / 70%
50% / 50%
70 % / 30%
77% / 23%
87 % / 13%
97% / 3%
Solar Impulse 2
une voiture à essence
Rendement du moteur
Gaspillage d’énergie
Composition de Solar Impulse
Peux-tu situer sur la photo :
les capteurs solaires
le cockpit
le fuselage
le stabilisateur horizontal
les nacelles, comprenant chacune un moteur et une batterie
-11-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Le tour du monde !
Remplis ci-dessous le carnet de bord de Solar Impulse pour son tour du monde !
André Borschberg, le partenaire de Bertrand Piccard, a effectué à bord du Solar Impulse le plus long
vol en solitaire sans escale !
Combien de kilomètres a t-il parcouru entre le Japon et Hawaï ?
10 000 5000 15 000 9000
Pourquoi lui était-il impossible de se poser ?
-12-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Combien de jours et de nuits a-t-il dû voler seul ?
7 jours et 6 nuits 3 jours et 3 nuits 2 jours et 3 nuits 5 jours et 5 nuits
Pourquoi devait-il voler en solitaire ?
Quelles sont les conditions de vol du pilote dans le cockpit de Solar Impulse : position, espace,
confort, etc ?
Pendant tout ce tour du monde les deux pilotes ont bénéficié d’une aide précieuse. Laquelle ?
Peux-tu retracer le parcours de Solar Impulse, avec ses étapes, sur la carte du monde ?
-13-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
-14-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Selon Bertrand Piccard, « il faut maintenant remplacer tous les vieux systèmes polluants par des
technologies propres qui sont plus rentables, qui créent des emplois et qui créent de la croissance.
Parce qu’aujourd’hui le but n’est pas d’être simplement écologique mais d’être logique ».
Quels sont les vieux systèmes polluants évoqués par Bertrand Piccard ?
Solar Impulse utilise l’énergie naturelle de la lumière solaire : comment récupère-t-on cette
énergie ?
Qu’est-ce qu’une énergie propre, comme l’énergie solaire ? Peux-tu citer d’autres exemples de ce
type d’énergie ?
Toutefois, ces énergies dites propres, le sont-elles durant leur cycle entier ?
-15-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
3 L E S T E C H N O L O G I E S D E D E M A I NPour la Terre d’aujourd’hui !
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Au quotidien
Que peux-tu faire, ou inciter ton entourage à faire, à ton niveau, au quotidien, pour continuer à être
« logique » comme Bertrand Piccard ?
( * ) G L O S S A I R ERetrouve ici les termes compliqués de ce questionnaire !
Le ballon stratosphérique : un ballon stratosphérique, appelé aussi ballon-sonde, est historiquement
un ballon expérimental utilisé pour l’étude de l’atmosphère et l’astronomie. Il est capable d’atteindre
la stratosphère, seconde couche de l’atmosphère terrestre.
Le bathyscaphe : un bathyscaphe est un engin sous-marin d’exploration abyssale. Il est constitué
d’une lourde cabine sphérique en acier, pouvant accueillir deux ou trois passagers, suspendue à un
flotteur rempli d’essence légère qui compense le poids de l’ensemble selon le principe d’Archimède.
Le bathyscaphe descend par gravité et remonte en lâchant du lest (en larguant des poids).
La stratosphère :
La stratosphère correspond à la deuxième couche de l’atmosphère terrestre. Elle est située entre une
dizaine (8 à 15) et une cinquantaine de kilomètres d’altitude, c’est-à-dire entre la troposphère, juste en
dessous d’elle, et la mésosphère qui la chevauche. La stratosphère joue un rôle majeur dans les
températures à la surface de la Terre.
-17-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
B O N U S ! F I C H E B I O G R A P H I Q U E
Colle ici une photo
Nom :
Prénom :
Nationalité :
Né le : Décédé le :
Inventions ou découvertes principales :
Anecdote :
-18-FUTUROSCOPE ÉDUCATION - Planet Power - Décembre 2018
Illustrations du questionnaire : © Freepick
Photographies du questionnaire : © Wikimédia Commons
Photographie couverture : © Planet Power - NWave Pictures Distribution - N3D Land Films
Livret pédagogique réalisé par l’Atelier Canopé 86 - Poitiers / Décembre 2018
SA Parc du Futuroscope, capital 6 504 455€, Jaunay-Clan 86130 Jaunay-Marigny, RCS Poitiers B 444 030 902. SA Futuroscope Destination, capital 300 000€, Site du Futuroscope Jaunay-Clan 86130 Jaunay-Marigny RCS Poitiers B 400 857 090 - Immatriculation IM086100013
