Einstein au quotidien: le GPS et la relativité

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Cette trousse explique le fonctionnement de la navigation par satellite au moyen du GPS. Elle comprend deux activités pratiques au cours desquelles les élèves doivent simuler la navigation par GPS. L’une est en 2D et l’autre en 3D. La trousse explique également comment le fonctionnement du GPS s’appuie sur la dilatation du temps selon la théorie de la relativité d’Einstein.

Activités reliées au GPS

Les élèves répondent à des questions sur le fonctionnement du GPS et sur les professions qui l’utilisent. Ensuite, ils étudient en détail cinq utilisations du GPS. Enfin, les élèves dessinent des cercles qui s’entrecroisent pour illustrer le fonctionnement du GPS.

Simulation d’un GPS

Les élèves se servent de règles, de compas et d’une carte du monde pour illustrer le fonctionnement du GPS.

Ils choisissent un endroit secret sur la carte et créent ensuite des indices pour les autres groupes en calculant le temps qu’il faudrait à un signal GPS pour atteindre divers satellites.

Énergie et satellites

Les élèves étudient l’énergie d’un système GPS satellite–Terre. Ils examinent également le rôle des chiffres significatifs dans le calcul des distances effectué par le GPS.

Relativité

Les élèves effectuent des calculs pour étudier comment la dilatation du temps dans la relativité restreinte et la relativité générale influence la vitesse des horloges des satellites GPS.