Séance 4 sur 8 · 55 min

Les réserves

Sur Mars, impossible de faire les courses ! L'équipage doit emporter tout ce qu'il faut pour boire, manger et respirer. Mais la fusée ne peut pas emporter n'importe quelle masse : il faut calculer juste.

Maths · contenances et massesMaths · proportionnalitéSciences · besoins du corps

Les mots du jour

ContenanceCe qu'un récipient peut contenir, en litres (L) ou en millilitres (mL). 1 L = 1 000 mL.
MasseCe que pèse un objet, en kilogrammes (kg) ou en grammes (g). 1 kg = 1 000 g.
RéservesCe que l'on emporte à l'avance pour ne manquer de rien.
OxygèneLe gaz de l'air que nous respirons. Sur Mars, il n'y en a presque pas.

Déroulé de la séance

Le bouton de chaque étape lance le minuteur en bas à droite.

  1. 1
    Toute la classe

    Que faut-il emporter ?

    Boire, manger, respirer : on liste les besoins du corps. On manipule 1 L d'eau et on la pèse : environ 1 kg.

  2. 2
    Seul

    Les calculs de l'ingénieur

    Activité 1 : je résous les problèmes en écrivant une phrase de raisonnement.

  3. 3
    En équipage

    Le chargement de la fusée

    Activité 2 : on choisit la durée de la mission et le nombre de bidons, de caisses et de bouteilles.

  4. 4
    Seul

    La bonne unité

    Activité 3 : je choisis l'unité qui convient.

Les règles de la mission
Équipage6 astronautes
Eau à boire3 Lpar astronaute et par jour
Nourriture2 kgpar astronaute et par jour
Oxygène1 kgpar astronaute et par jour

Ces valeurs sont arrondies pour la mission de la classe. Elles sont proches de ce que prévoient les agences spatiales.

Activité 1Les calculs de l'ingénieur
Activité 2Le chargement de la fusée

Combien de bidons, de caisses et de bouteilles faut-il pour les 6 astronautes ? La fusée emporte au maximum 1 200 kg de réserves.

Choisis la durée, puis remplis le chargement.
Activité 3La bonne unité
🏆 Défi de la séance

La mission longue

Le voyage aller dure 210 jours. Quelle masse d'eau faut-il pour les 6 astronautes ? Tient-elle dans la limite de 1 200 kg ?

Je vérifie

Ce que je retiens

1 L = 1 000 mL et 1 kg = 1 000 g. Un litre d'eau pèse environ 1 kg.

Si la mission dure 2 fois plus longtemps, il faut 2 fois plus de réserves.

10 jours : 180 L d'eau. 30 jours, c'est 3 fois plus : 3 × 180 = 540 L.

🤝 Coup de pouce

  • Calcule d'abord pour 1 astronaute et 1 jour, puis pour tout l'équipage.
  • Un bidon contient 20 L : compte de 20 en 20.

🚀 Défi expert

  • Sur la Station spatiale, l'eau est recyclée à plus de 90 %. Si on recycle, il faudrait beaucoup moins d'eau : pourquoi ?
  • Combien de grammes de nourriture par repas, s'il y a 4 repas par jour ?
Pour l'enseignant

Objectifs : utiliser les unités de contenance et de masse et leurs relations ; résoudre des problèmes de proportionnalité ; relier les besoins du corps (boire, manger, respirer) à l'alimentation humaine (sciences, CM2).

Programme de 2025 : au cours moyen, pas de tableau de conversion : les élèves s'appuient sur les relations entre unités (1 L = 1 000 mL). Pas de tableau de proportionnalité non plus : on raisonne en phrases.

  • Chargement attendu, pour 10 / 20 / 30 jours : bidons de 20 L : 9 / 18 / 27 ; caisses de 30 kg : 4 / 8 / 12 ; bouteilles de 10 kg : 6 / 12 / 18. Masse : 360 / 720 / 1 080 kg.
  • Défi : 6 × 3 × 210 = 3 780 L, environ 3 780 kg : bien plus que 1 200 kg. D'où l'intérêt du recyclage de l'eau (défi expert).