Révolutions en sciences

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Cette trousse présente trois des modèles les plus révolutionnaires de la science : la relativité générale, la physique quantique et la relativité restreinte. Les élèves découvrent les observations qui ont conduit à l’élaboration de ces modèles. Ensuite, ils assistent à des démonstrations simples et participent à des activités pratiques qui montrent comment les nouveaux modèles permettent d’expliquer les observations.

Modèles scientifiques : La gravité et Révolution scientifique : La relativité générale

Les élèves se servent d’une tige avec des poids aux deux extrémités pour amorcer leur réflexion. On leur présente l’idée que l’accélération peut également expliquer les phénomènes gravitationnels. Enfin, les élèves découvrent le modèle de gravité d’Einstein : la relativité générale.

Ils se servent d’un ballon de plage et de ruban adhésif pour voir comment la relativité générale explique la chute libre.

Modèles scientifiques : L’atome et Révolution scientifique : La mécanique quantique

Les élèves réfléchissent au modèle planétaire classique de l’atome. Ils sont guidés afin de se rendre compte qu’il prédit à tort que les atomes sont instables et s’effondrent rapidement en raison des électrons qui sont attirés en spirale vers le noyau.

Les élèves se servent d’un Slinky pour étudier les ondes stationnaires. Ils découvrent les propriétés des ondes stationnaires et comment on peut s’en servir en physique quantique pour construire un modèle d’atome stable.

Modèles scientifiques : Le temps et La relativité restreinte

À l’aide d’une série d’expériences de réflexion, les élèves étudient les concepts de temps absolu et du principe de relativité. Ils apprennent que ces deux idées sont incompatibles. Ils participent à d’autres expériences de réflexion qui les conduisent au concept de dilatation du temps, en contexte de relativité restreinte.

Les élèves sont guidés à travers une série d’expériences de réflexion qui mène au concept d’équivalence masse-énergie et à la célèbre équation d’Einstein : E = mc2.