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Niveau seconde
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Quantité d'énergie solaire reçue au sol sln l'angle d'incidence

Posté par
lejosueg
21-10-09 à 22:10

Bonjour,
J'ai du mal à expliquer l'exercice alors je vais premièrement recopier l'énoncer et deuxièmement vous donner les "pistes" que j'ai trouvées et expliquer ce que je ne comprends pas.
« On veut maintenant expliquer de quelle façon la latitude influe sur la quantité d'énergie reçue au sol.
Supposons un faisceau de lumière solaire cylindrique de 1m² de surface. Lorsque ce faisceau de lumière solaire atteint la Terre au niveau de l'équateur [où l'angle d'incidence est égal à 90°] cette lumière se répartit sur 1m² de sol, la quantité d'énergie reçue est d'environ 350 W.
Lorsque ce faisceau atteint une zone quelconque située en dehors de l'équateur, la lumière se répartit sur une surface qui n'est plus 1m².
Question A faite,
Question B, celle qui me pose problème : Calculez la quantité d'énergie reçue par 1m² de sol dans chacune des zones mentionnées dans le tableau. [je ne pense pas devoir recopier le tableau, mais si je dois dites-le-moi]»

Je sais que je dois utiliser la notion d'angle d'incidence pour ça car la quantité d'énergie solaire diminue avec l'angle d'incidence. Et aussi, parce que sinon ils ne le mentionneraient pas
Dois-je utiliser la loi de Snell-Descartes ? Est-ce qu'il faudrait que je fasse une opération mathématique avec l'angle de réflexion ? J'ai aussi pensé que comme le faisceau est cylindrique, l'angle d'incidence doit devenir tangent aux p^oles au moment où on les atteint ? (excusez, c'est mal formulé et ça a pas vraiment de rapport)
J'ai assez mal compris toutes ces affaires d'angles...
Plus j'y penses et plus j'ai l'impression que ma réflexion... fond comme une glace au soleil sous l'équateur :'(
Merci d'avance !

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité d'énergie solaire reçue au sol sln l'angle d'incid 22-10-09 à 09:04

Bonjour,

Très bien : l'énoncé et tes questions exprimées clairement.

Un petit manque : tu aurais quand même dû écrire la question A et ce que tu as trouvé pour cette question car je suis prêt à parier que cette question et sa réponse seront très utiles pour résoudre la question B

Non, rien à voir ni avec Snell-Descartes ni avec la réflexion.
______________

Tu as sans doute chez toi une lampe de poche. Si tu as le choix ou si cette lampe est réglable, choisis une tache lumineuse aux frontières (au contour) bien nettes.
Cette lampe sera le Soleil...
Tiens la lampe (allumée, bien sûr) à 1 mètre du sol de façon que la tache soit bien sur le sol à la verticale de la lampe. Cette tache a une certaine aire (c'est pour cela qu'il est préférable de choisir une lampe qui éclaire avec un faisceau aux limites nettes).

Petit à petit, en gardant la même hauteur entre la lampe et le sol, incline le faisceau de façon à éclairer toujours le sol mais de plus en plus loin du pied de la verticale sous la lampe. Tu vois facilement que l'aire de la tache augmente.

L'énergie lumineuse qui était concentrée quand la tache avait une faible aire (faisceau vertical) est répartie maintenant sur une surface dont l'aire est de plus en plus grande.
______________

C'est bien le cas de ton problème.

A l'équinoxe, c'est-à-dire quand le Soleil est à midi à la verticale d'un point de l'équateur, le faisceau de la lumière solaire atteint la surface terrestre (à l'équateur) perpendiculairement.

Tu as tout à fait raison d'écrire qu'aux pôles les rayons sont tangents à la surface du globe terrestre

Entre l'équateur et le pôle, donc en fonction de la latitude, les rayons sont de plus en plus inclinés et l'énergie solaire se répartit sur des surfaces qui sont de plus en plus grandes.

D'accord pour le phénomène étudié ?

Posté par
lejosueg
re : Quantité d'énergie solaire reçue au sol sln l'angle d'incid 22-10-09 à 19:34

Bonjour, la question A était tout bêtement :  En analysant le tableau, expliquez de quelle façon évolue cette surface lorsque l'on s'éloigne de l'équateur vers le pôle, par exemple.
J'avais essayé de résoudre le problème en me plaçant de ce "côté" là, mais ça m'avait donné des résultats qui me paraissaient invraisemblables pour le pôle Nord. J'imagine qu'ils étaient justes, maintenant. Je vous remercie

Posté par
Coll Moderateur
re : Quantité d'énergie solaire reçue au sol sln l'angle d'incid 25-10-09 à 13:16

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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