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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 9
Le coin des experts
Le coin des experts
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5 La méthode de John Joly
✔ Interpréter des documents présentant des arguments historiques utilisés pour comprendre l'âge de la Terre
✔ Identifier diverses théories impliquées dans la controverse scientifique de l'âge de la Terre
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✔ Identifier diverses théories impliquées dans la controverse scientifique de l'âge de la Terre
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1. Calculez le volume total des océans puis leur masse.
2. Calculez la masse d'ions sodium contenue dans les océans.
3. Calculez la masse d'ions sodium apportée annuellement par les rivières à l'océan.
4. Déduisez-en l'âge de la Terre selon la méthode de John Joly.
5. Quelles approximations font que ce résultat est loin de l'âge connu aujourd'hui ?
Converties depuis le système britannique en unités du système international.
Superficie totale des océans : 360 × 106 km2.
Profondeur moyenne des océans : 3,797 km.
Masse volumique moyenne de l'eau des océans : 1,030 × 109 t·km‑3.
L'eau des océans contient 1,07 % d'ions sodium (en masse).
Déversement des rivières dans l'océan : 2,72 × 104 km3·an‑1.
Concentration moyenne en ions sodium dans les rivières : 5 250 t·km‑3.
2. Calculez la masse d'ions sodium contenue dans les océans.
3. Calculez la masse d'ions sodium apportée annuellement par les rivières à l'océan.
4. Déduisez-en l'âge de la Terre selon la méthode de John Joly.
5. Quelles approximations font que ce résultat est loin de l'âge connu aujourd'hui ?
Doc. 1
Données utilisées par John JolyConverties depuis le système britannique en unités du système international.
Superficie totale des océans : 360 × 106 km2.
Profondeur moyenne des océans : 3,797 km.
Masse volumique moyenne de l'eau des océans : 1,030 × 109 t·km‑3.
L'eau des océans contient 1,07 % d'ions sodium (en masse).
Déversement des rivières dans l'océan : 2,72 × 104 km3·an‑1.
Concentration moyenne en ions sodium dans les rivières : 5 250 t·km‑3.
Doc. 2
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6 La mise en œuvre de la méthode de Clair Patterson
✔ Utiliser des outils mathématiques et informatiques pour reproduire une méthode historique de datation
1. Construisez sur tableur ou sur calculatrice le graphique \frac{207 \mathrm{pb}}{204 \mathrm{pb}} en fonction de Pb
\frac{206 \mathrm{pb}}{204 \mathrm{pb}} pour les météorites.
GeoGebra
2. Indiquez si les 5 points semblent alignés sur une droite et, si oui, comment on peut alors appeler cette droite et ce que l'on peut en déduire sur ces 5 météorites.
3. Patterson a également travaillé sur des sédiments d'origine terrestre (dernière colonne du tableau). Il pensait que la composition isotopique du plomb de ces sédiments (produits par l'érosion de roches terrestres variées) devait être représentative de celle de l'ensemble de la Terre. Vérifiez graphiquement si l'échantillon sédimentaire s'aligne bien avec les météorites. Concluez quant à l'hypothèse de Patterson selon laquelle les météorites et la Terre sont des systèmes « cogénétiques » formés à la même époque.
3. Patterson a également travaillé sur des sédiments d'origine terrestre (dernière colonne du tableau). Il pensait que la composition isotopique du plomb de ces sédiments (produits par l'érosion de roches terrestres variées) devait être représentative de celle de l'ensemble de la Terre. Vérifiez graphiquement si l'échantillon sédimentaire s'aligne bien avec les météorites. Concluez quant à l'hypothèse de Patterson selon laquelle les météorites et la Terre sont des systèmes « cogénétiques » formés à la même époque.
Doc. 1
Données exploitées par Patterson pour dater la formation de la Terre.
| Échantillon \rightarrow \downarrow Rapports actuels | Météorite de Nuevo Laredo (Nouveau-Mexique) | Météorite de Canyon Diablo (Arizona) | Météorite de Forest City (Iowa) | Météorite de Modoc (Kansas) | Météorite de Henbury (Australie) | Sédiments marins |
| \frac{206 \mathrm{pb}}{204 \mathrm{Pb}} | 50,28 | 9,46 | 19,27 | 19,48 | 9,55 | 19,00 |
| \frac{207 \mathrm{pb}}{204 \mathrm{Pb}} | 34,86 | 10,34 | 15,95 | 15,76 | 10,38 | 15,80 |
En 1953, Clair Patterson exploite des mesures de rapports isotopiques du plomb réalisées sur des météorites.
Doc. 2
Fragment de météorite de Canyon Diablo.
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