Le kit présente quatre activités liées aux travaux historiques de Galilée.

• 1) La lunette de Galilée et les observations
• 2) Les expériences d'optiques
• 3) Les expériences sur la chute des corps et l'isochronisme des pendules
• 4) Les mouvements de la Terre

La lunette de Galilée

Une lunette de Galilée est fournie avec son pied télescopique. La qualité n'est pas excellente. Elle est sans doute comparable à celle dont pouvait disposer Galilée lui-même.
Les observations proposées reproduisent celles que Galilée a publiées dans son petit livre " Sidereus Nuncius ". Une traduction commentée en est donnée associée au texte original en latin.
Les observations concernent :

• La Lune. Pour découvrir des cratères sur la Lune et estimer la hauteur des plus hautes montagnes. Pour faire le dessin de la face apparente de la Lune.
• La Voie Lactée. Pour découvrir que les objets diffus sont composés d'étoiles. Pour découvrir de nouvelles étoiles invisibles à l'œil nu dans quelques amas stellaires.
• Les satellites de Jupiter. Pour voir les satellites se déplacer d'une nuit à l'autre.

Les expériences d'optique

• La composition de la lumière. On refait l'expérience de Newton avec une toupie pour montrer que la lumière blanche est en fait composée de toutes les couleurs.
• La diffusion. Pour comprendre le bleu du ciel et le rouge du Soleil couchant avec un bocal et du lait en poudre.
• La réfraction. Pour comprendre comment la lumière peut être déviée en entrant dans un milieu plus réfringent. Une expérience amusante est proposée pour surprendre les élèves. Ce phénomène est illustré aussi avec le kit optique Jeulin (lampe collimatée et pièces optiques), afin de faire comprendre le fonctionnement de la lunette de Galilée et de la lunette astronomique.
• La diffraction. Pour observer un phénomène que Galilée a observé dans les aigrettes des étoiles, sans en comprendre l'origine. Une expérience simple permet de reconstituer le phénomène simplement. Une autre expérience montre une diffraction observable à travers une toile très fine.
• La mesure de la vitesse de la lumière. Cette expérience est faite pour conduire les élèves sur une piste impossible pour qu'ils essayent d'interpréter comme Galilée, un résultat négatif.

La chute des corps

• Chute verticale des corps. On propose plusieurs essais à faire simplement avec une gomme et une feuille de papier. Une colonne à chutes est fournie pour mesurer électriquement le temps de chute. Il faudra retrouver la non proportionnalité du temps de chute et de la hauteur de chute. Ensuite, essayer de préciser la loi.
• Chute sur un plan incliné. Le même travail est fait avec un plan incliné et un chronomètre. Ce plan incliné sert aussi à étudier la composition des vitesses (chute et déplacement horizontal) en traçant, comme Galilée l'a fait la parabole d'une trajectoire balistique.
• Il est proposé d'étudier la chute d'un aimant dans un tube métallique, pour trouver les explications au curieux phénomène observé.
• Enfin, l'étude de la chute des corps dans un système en rotation est abordée avec une maquette d'un pseudo-pendule de Foucault. Des explications simples permettent de comprendre différents phénomènes communs (déviation vers l'est, cyclones).

L'isochronisme des pendules

• Etude du pendule simple est des paramètres qui peuvent l'influencer
• Analyse du dessin de Galilée pour l'utilisation d'UN pendule pour réaliser UNE pendule. Le mécanisme est analysé.

Les mouvements de la Terre

• A l'aide d'une représentation simplifiée on retrouve le sens de rotation de la Terre. On essaye de comprendre pourquoi les fusées françaises sont lancées depuis Kourou.
• A l'aide d'une petite sphère céleste on retrouve le sens apparent de rotation du ciel en une journée et le sens apparent de rotation du Soleil autour de la Terre. Puis on analyse les directions de lever et de coucher de Soleil selon les saisons. On conclue par l'analyse du phénomène des saisons.
• Avec une carte céleste, on essaye de repérer les différents aspects du ciel observable à un instant donné.