livret college cousteau lexplorateur2

Download Livret college cousteau lexplorateur2

Post on 03-Aug-2016

223 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

http://www.citedelamer.com/wp-content/uploads/livret-college_cousteau-lexplorateur2.pdf

TRANSCRIPT

  • 1COUSTEAU, LEXPLORATEURCOLLGE

    Homme passionn par les ocans, Jacques-Yves Cousteau a cherch tout au long de sa vie partager avec le plus grand nombre sa fascination pour le monde sous-marin.Au cours de ses expditions, il nous a invits dcouvrir et aimer cet univers inexplor, au travers des nombreux films et documentaires raliss dans tous les ocans de la plante. Ingnieur, chercheur et inventeur, le Commandant Cousteau a contribu linvention ou au perfectionnement de multiples quipements scientifiques qui ont permis douvrir lunivers sous-marin aux plongeurs, menant bien maintes expditions et contribuant faire progresser la recherche scientifique.

    Si ce logo est prsent ct dune question, tu trouveras la rponse dans LOdysse, lexposition ddie au film de Jrme Salle.

    Quelles sont les contraintes pour lhomme sous la mer ? Cousteau,

    linventeur

    Cousteau, le ralisateur de

    films

    Cousteau, larchologue

    Les ressources de la Mdiathque pour vous aider : biographie de Jacques-Yves Cousteau

  • 2Contrairement aux poissons, lhomme nest pas fait pour voluer sous la mer. Quelles sont les contraintes rencontres par un plongeur pour voluer et filmer des images dans le milieu sous-marin?

    1

    LES CONTRAINTES SOUS LA MER

    La ............................................................................

    La ............................................................................

    La ............................................................................

  • 3La ............................................................................

    Des camras ....................................................

    Se ..................................................................

  • 4La pression exerce par leauLorsque lon senfonce sous la surface de leau, dtranges forces agissent sur les plongeurs. Le rsultat de lensemble de ces forces sur une surface correspond la pression.Le Systme International des Units de mesure de la pression est le newton par mtre carr (N.m-2), galement appel pascal (Pa). En plonge, on utilise le bar : 1 bar correspond 100 000 Pa.

    AIR

    EAU

    Plus un plongeur descend, plus la pression augmente car il supporte un poids deau qui augmente avec la profondeur :

    La pression de leau sajoute celle de lair qui est gale 1 bar : il faut ajouter 1 bar tous les 10 mtres de profondeur.

  • 5Relie chaque profondeur une valeur de la pression :2

    EAU

    Les engins de plonge profonde ont gnralement des formes trs arrondies, car :

    Une forme arrondie est plus esthtique quune forme anguleuse.

    La pression exerce par leau est moins forte sur une sphre que sur un cube.

    Les engins de plonge sont arrondis pour ressembler des poissons.

    Cest la forme qui rsiste le mieux aux forces dues la pression.

    3

  • 6Comment respirer sous leau ?Depuis bien longtemps, lHomme plonge en apne, cest--dire en retenant sa respiration, mais le temps pass sous leau est limit et les profondeurs atteintes sont faibles.

    Un peu dhistoire !Les premiers scaphandres ont t des scaphandres casque ou scaphandres pieds-lourds que tu peux observer La Cit de la Mer. Le plongeur tait reli la surface par un tuyau lui fournissant lair.

    Mais une contrainte supplmentaire sajoute... la pression ! Lair que respire le plongeur doit tre sous pression. En effet, partir de 2 mtres de profondeur, la pression de leau est telle que la cage thoracique du plongeur est crase et na pas la force dinspirer lair... sauf si lair est la mme pression que celle exerce par leau.Lair doit alors tre mis sous pression par des pompes situes sur le bateau, avant dtre envoy au scaphandrier.

    Ces quipements offraient peu de mobilit (limite par la longueur du tuyau) et le plongeur risquait galement de sasphyxier avec le CO2 quil rejetait.

    Quelle invention a t mise au point par la suite pour apporter une meilleure autonomie aux plongeurs en supprimant le tuyau dair ?

    .............................................................................................................................................

    4

    Le scaphandre autonomeOn appelle scaphandre autonome lensemble des quipements qui permettent un plongeur dvoluer librement sous leau en respirant les gaz comprims dans une bouteille.Ce dispositif a t mis au point progressivement grce la contribution de nombreux inventeurs gniaux : lingnieur franais Benot Rouquayrol et lofficier de marine Auguste Denayrouze en 1864, Maurice Fernez et Yves Le Prieur la fin des annes 1920...

  • 7Lair que nous respirons est compos de :

    Nous respirons donc essentiellement (2 choix) :

    de largon et des gaz rares

    du diazote (N2)

    du dioxyde de carbone (CO2)

    du dioxygne (O2)

    En quelle anne Jacques-Yves Cousteau et lingnieur mile Gagnan ont-ils perfectionn leur scaphandre autonome ?

    ................................................................................................................................

    5

    La bouteille de plongeLa bouteille de plonge contient lair que le plongeur doit respirer. Mais que contient cet air ?

    O2CO2

    N2

    Argon et gaz rares

    6

    La bouteille contient donc un mlange de gaz, essentiellement du ....................................

    et du ............................................., ce dernier permettant au plongeur de respirer sous leau.

    Pour stocker ces gaz dans la bouteille en quantit suffisante, il est ncessaire de les comprimer. La pression laquelle sont comprims les gaz est denviron 200 bar.

    Mais ils ne doivent pas tre respirs cette pression !

    Quel instrument a t mis au point par Jacques-Yves Cousteau et mile Gagnan pour rsoudre ce problme ?

    ....................................................................................................

    7

    BN

    F / Gallica

  • 8Le dtendeurLe dtendeur dtend le gaz comprim dans la bouteille et le dlivre au plongeur la pression du lieu o il se trouve. Grce au dtendeur, la quantit de gaz envoye dans les poumons est toujours adapte la pression environnante.

    DtendeurP = 3 bar

    BouteilleP = 200 bar

    PoumonsP = 3 bar

    20 m de profondeur : P = 3 bar

    Quels sont les autres quipements ncessaires :

    pour rsister aux basses tempratures de leau ? .............................................................

    pour se dplacer dans la colonne deau ? ..............................................................................

    pour moins flotter et rsister la pousse dArchimde qui tend faire

    remonter le plongeur ? ....................................................................................................................

    8

    La lumire en profondeurLa lumire qui nous parvient du soleil, appele lumire blanche, est un mlange des couleurs de larc-en-ciel. Lorsquelle pntre dans leau, celle-ci agit comme un filtre qui va absorber les couleurs (en fonction de leur longueur dondes). Il faut galement ajouter cela toutes les particules microscopiques en suspension dans leau qui vont diffuser la lumire comme un brouillard.

    Librs de leur lien avec la surface, les plongeurs ont alors eu la possibilit dvoluer et dexplorer plus longuement cet univers quasi inconnu.

  • 9 laide du graphique ci-dessous, rpond aux questions ci-aprs :9

    La couleur la plus absorbe par leau est :

    Le bleu Le rouge Le vert

    Le vert disparat entre :

    0 10 m 10 20 m 20 40 m

    La couleur qui pntre le plus profondment est :

    Le bleu Le rouge Le vert

    30 mtres, tout ce qui mentoure mapparatra :

    Rouge Vert et bleu Violet

    partir de 5 mtres de profondeur, le plongeur perd la couleur ..............................,

    tout lui apparat de couleur ............................................

    Lorsquil plonge sans lampe sous-marine, il ne peut y voir que jusqu environ

    ............... mtres.

    de la lumire du soleil

    de la lumire du soleil

    de la lumire du soleil

  • 10

    Pour filmer sous leau, il faut donc clairer. Cependant, mme avec de puissantes lampes, cause des microparticules et de leau elle-mme, la porte nexcde pas 2 mtres, contraignant le camraman sapprocher.Daprs toi, quelles consquences cela peut-il avoir sur le milieu ?

    .............................................................................................................................................

    .............................................................................................................................................

    .............................................................................................................................................

    10

    COUSTEAU, LE RALISATEUR DE FILMS

    Comment Jacques-Yves Cousteau a-t-il russi placer une camra sous leau pour tourner son premier film ?

    .............................................................................................................................

    11

    Trs tt dans sa carrire, Jacques-Yves Cousteau a eu la volont douvrir le monde sous-marin au plus grand nombre. Les nombreuses images ralises lors de ses expditions ont autant contribu la dcouverte de la vie des ocans par le grand public qu lenrichissement du monde artistique. Jacques-Yves Cousteau fut parmi les pionniers dans lhistoire des prises de vue sous-marines.

    Quels sont les noms des deux amis de Jacques-Yves Cousteau avec lesquels il formait le trio des Mousquemers ?

    .............................................................................................................................

    En quelle anne ont-ils ralis leur premier film sous-marin intitul Par 18 m