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Physique 6ᵉ

Ressources · 6ᵉ · Physique

Lumière : ombres, jour et nuit, saisons

Sources de lumière et objets éclairés ; transparent, translucide, opaque ; ombre propre et ombre portée ; jour et nuit, ombre d’un bâton et phases de la Lune ; saisons : hauteur du Soleil, durée du jour, solstices et équinoxes

Approfondissement Ce chapitre va au-delà du programme officiel de 6ᵉ : utile pour aller plus loin ou anticiper.

À propos de cette page
Des exercices corrigés de physique de 6e, du plus simple au plus difficile : classer une source ou un objet éclairé, reconnaître un matériau transparent, translucide ou opaque, repérer ombre propre et ombre portée sur un schéma, dire s’il fait jour ou nuit sur un globe, nommer une phase de la Lune et retrouver une date grâce à l’ombre de midi d’un bâton.

12 exercices, classés par cas comme le cours. Écris ta réponse, puis « Vérifier ».

Cas 1Sources de lumière et objets éclairés

Réflexe — dans le noir complet, l’objet brillerait-il encore ? Oui : source ; non : objet éclairé. Puis : la lumière passe-t-elle, et voit-on les formes ? Revoir la méthode →

Exercice 1★★★Facile

Complète avec le mot du cours.

  1. Une bougie allumée produit sa propre lumière : c’est une de lumière.
    La flamme produit de la lumière : la bougie allumée est une source.
  2. Jupiter brille dans le ciel la nuit, mais cette planète ne fait que renvoyer la lumière du Soleil : c’est un objet .
    Comme toutes les planètes, Jupiter est un objet éclairé : elle renvoie la lumière du Soleil.
  3. Un objet qui ne laisse pas du tout passer la lumière est .
    Il est opaque : derrière lui, il y a une ombre.
  4. À travers une vitre bien propre, on voit nettement le jardin : la vitre est .
    La lumière passe et on voit nettement les formes : la vitre est transparente.
  5. Le papier huilé laisse passer la lumière, mais on ne distingue pas les formes à travers : il est .
    Lumière qui passe, formes floues : le papier huilé est translucide.
  6. Dans le noir complet, un objet éclairé devient .
    Il ne reçoit plus de lumière : il n’a plus rien à renvoyer, il devient invisible.
Exercice 2★★★Moyen

Écris « source » si l’objet produit sa lumière, « éclairé » s’il renvoie la lumière qu’il reçoit.

  1. Un éclair pendant un orage :
    L’éclair produit de la lumière : c’est une source.
  2. La neige d’une montagne au soleil :
    La neige renvoie la lumière du Soleil, elle ne produit rien : objet éclairé.
  3. Une lampe frontale allumée :
    Une lampe allumée produit de la lumière : source.
  4. Un nuage blanc au coucher du soleil :
    Le nuage est éclairé par le Soleil et renvoie sa lumière : objet éclairé.
  5. Une luciole qui clignote dans la nuit :
    Comme le ver luisant, la luciole produit de la lumière avec son corps : source.
Exercice 3★★★Difficile

Raisonne avec le cours, puis complète.

  1. Hugo dit : « la boule à facettes de la fête est une source, car elle brille ». On éteint toutes les lampes de la salle : dans le noir complet, la boule ne plus.
    La boule à facettes ne fait que renvoyer la lumière des projecteurs : sans eux, elle ne brille plus. Ce n’est pas une source.
  2. Pour la vitre d’une porte d’entrée qui éclaire le couloir sans qu’on voie à l’intérieur depuis la rue, il faut un verre .
    La lumière doit passer, mais pas les formes : un verre translucide (du verre dépoli, par exemple).
  3. Un rideau très épais en velours noir ne laisse passer aucune lumière : il est .
    Aucune lumière ne passe : le rideau est opaque.
  4. Dans une cave sans fenêtre, lampe éteinte, on ne voit pas les bouteilles : elles ne reçoivent aucune .
    Les bouteilles sont des objets éclairés : sans lumière reçue, elles n’en renvoient pas et restent invisibles.

Cas 2Ombre propre et ombre portée

Réflexe — je repère la source : l’ombre propre est sur la face de l’objet opposée à la source, l’ombre portée derrière l’objet. Revoir la méthode →

Exercice 4★★★Facile

Complète avec le mot du cours.

  1. La partie non éclairée d’un objet, sur l’objet lui-même, s’appelle l’ombre .
    C’est l’ombre propre : elle reste sur l’objet.
  2. La zone sombre que l’objet crée derrière lui, sur le mur, s’appelle l’ombre .
    C’est l’ombre portée : elle est derrière l’objet.
  3. Pour obtenir une ombre portée, il faut une source de lumière, un objet et un écran.
    L’objet doit être opaque pour bloquer la lumière.
  4. La lumière se propage en ligne : elle ne contourne pas l’objet.
    La lumière va en ligne droite : derrière l’objet, elle n’arrive pas.
  5. L’ombre portée se trouve toujours du côté à la source.
    L’ombre portée est du côté opposé à la source : derrière l’objet.
Exercice 5★★★Moyen

Observe le schéma, puis complète.ABC

  1. La lettre qui repère l’ombre portée est .
    L’ombre portée est sur l’écran, derrière la balle : c’est C.
  2. La lettre qui repère l’ombre propre est .
    L’ombre propre est sur la balle, sur la face opposée à la lampe : c’est B.
  3. La face A de la balle est tournée vers la lampe : elle est .
    La face tournée vers la source reçoit la lumière : elle est éclairée.
  4. La lampe est à droite de la balle : l’ombre portée est donc à de la balle.
    L’ombre portée est à l’opposé de la source : à gauche.
Exercice 6★★★Difficile

Prévois, puis complète avec un mot.

  1. On rapproche la lampe de la balle, sans bouger l’écran : l’ombre portée devient plus .
    Plus la source est proche de l’objet, plus l’ombre portée est grande.
  2. En fin d’après-midi, le Soleil descend vers l’horizon : l’ombre d’un arbre devient plus .
    Une source basse donne une ombre portée plus longue sur le sol.
  3. On remplace la balle opaque par une balle en verre dépoli : son ombre portée devient .
    Le verre dépoli est translucide : une partie de la lumière passe, l’ombre est pâle.
  4. Une lampe éclaire par la gauche un cycliste en carton : sur le mur, son ombre apparaît à du cycliste.
    L’ombre portée est à l’opposé de la source : à droite.

Cas 3Le jour, la nuit et les phases de la Lune

Réflexe — le lieu est-il dans la moitié tournée vers le Soleil ? L’ombre part à l’opposé du Soleil ; la Lune croissante est éclairée à droite. Revoir la méthode →

Exercice 7★★★Facile

Complète avec le mot ou le nombre du cours.

  1. À chaque instant, le Soleil éclaire une de la Terre.
    Une moitié est dans le jour, l’autre dans la nuit.
  2. Quand il fait jour en France, il fait de l’autre côté de la Terre.
    La France est dans la moitié éclairée ; la moitié opposée est dans l’ombre : il y fait nuit.
  3. Vu de France, le Soleil se lève vers l’.
    Il se lève vers l’est et se couche vers l’ouest.
  4. L’instant où le Soleil est au plus haut dans le ciel s’appelle le midi .
    C’est le midi solaire, vers 13 h en hiver et 14 h en été aux horloges.
  5. Un bâton planté bien droit pour suivre son ombre s’appelle un .
    C’est un gnomon.
Exercice 8★★★Moyen

Le Soleil est à droite. La Terre est vue au-dessus du pôle Nord ; la flèche montre son sens de rotation. Complète.ABCD

  1. Au lieu A, il fait .
    A est dans la moitié tournée vers le Soleil : il fait jour.
  2. Au lieu C, il fait .
    C est dans la moitié sombre : il fait nuit.
  3. En tournant, le lieu A va bientôt passer dans la moitié sombre : pour lui, le Soleil va bientôt se .
    A va quitter la moitié éclairée : le Soleil se couche pour lui.
  4. Le lieu D vient de sortir de la moitié sombre : pour lui, le Soleil vient de se .
    D vient d’entrer dans la moitié éclairée : le Soleil s’est levé.
Exercice 9★★★Difficile

Observe, puis complète (observations faites en France).

Lune 1
Lune 2

  1. La Lune 1 est une demi-Lune éclairée à gauche, en forme de C : c’est le quartier.
    Éclairée à gauche : la Lune décroît. Une demi-Lune décroissante, c’est le dernier quartier.
  2. La Lune 2 est un fin croissant éclairé à droite : elle est (croissante ou décroissante).
    Vue de France, la Lune éclairée à droite est croissante : c’est le premier croissant.
  3. Deux pleines lunes successives sont séparées d’environ jours.
    Le cycle des phases dure environ 29,5 jours.
  4. À la nouvelle lune, la Lune se trouve entre la Terre et le .
    Elle est entre la Terre et le Soleil : elle nous tourne sa moitié sombre.
  5. À midi solaire, en France, l’ombre d’un bâton vertical indique le .
    Le Soleil est au sud : l’ombre, la plus courte de la journée, indique le nord.

Cas 4Les saisons

Réflexe — Soleil haut, jour long, ombre de midi courte : été ; Soleil bas, jour court, ombre longue : hiver ; et c’est l’inverse dans l’autre hémisphère. Revoir la méthode →

Exercice 10★★★Facile

Complète avec le mot ou le nombre du cours.

  1. En France, le jour le plus long de l’année est celui du solstice de .
    Au solstice de juin (vers le 21 juin), le jour est le plus long.
  2. Aux équinoxes, le jour dure environ heures.
    Aux équinoxes, jour et nuit durent environ 12 heures chacun, partout sur Terre.
  3. Au solstice de décembre, en France, le jour est le plus de l’année.
    Vers le 21 décembre, le jour est le plus court (environ 8 h à Paris).
  4. Quand c’est l’été en France, c’est l’ en Argentine.
    L’Argentine est dans l’hémisphère Sud : les saisons y sont inversées, c’est l’hiver.
Exercice 11★★★Moyen

À Paris, un élève mesure l’ombre d’un bâton de 1,5 m à midi solaire, à trois dates : le 21 décembre, le 21 juin et un jour d’équinoxe (pas dans cet ordre).

RelevéXYZ
Longueur de l’ombre à midi solaire4,7 m0,71 m1,72 m

  1. Le relevé fait le 21 décembre est le relevé .
    Le 21 décembre, le Soleil de midi est le plus bas : l’ombre est la plus longue, 4,7 m. C’est X.
  2. Le relevé Z a été fait un jour d’équinoxe : ce jour-là, la nuit dure environ heures.
    Aux équinoxes, la nuit dure environ 12 heures, comme le jour.
  3. Le jour du relevé Y, le jour dure à Paris environ heures.
    Y est l’ombre la plus courte (0,71 m) : Soleil le plus haut, c’est le 21 juin. Le jour dure environ 16 heures.
Exercice 12★★★Difficile

Raisonne avec le cours, puis complète.

  1. La cause des saisons est l’ de l’axe des pôles de la Terre.
    C’est l’inclinaison de l’axe, toujours dans la même direction, qui fait varier la hauteur du Soleil et la durée du jour.
  2. Début janvier, la Terre est au plus du Soleil, et pourtant c’est l’hiver en France.
    La Terre est au plus près du Soleil vers le 4 janvier : la distance n’explique donc pas les saisons.
  3. À Buenos Aires, dans l’hémisphère Sud, le 21 décembre est le jour le plus de l’année.
    Saisons inversées : le 21 décembre, c’est le début de l’été austral, le jour le plus long.
  4. En juin, l’hémisphère Nord est penché vers le Soleil : en France, le Soleil de midi y est dans le ciel.
    Hémisphère penché vers le Soleil : le Soleil monte haut, les jours sont longs, c’est l’été.
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