Physique TP n° 02 Grandeurs dans le système solaire Objectifs Se familiariser avec les distances qui ont cours dans notre environnement astronomique immédiat. Utiliser internet pour se procurer des données numériques. Exprimer ces distances dans différentes unités. Réaliser un schéma à l’échelle de notre système solaire. Un mot d’histoire Aristarque de Samos (310 – v. 230 av. J.-C.) Astronome grec, il mesure approximativement les diamètres du Soleil et de la Lune. Il émet l’hypothèse du mouvement de la Terre et des autres planètes autour du Soleil (18 siècles avant Copernic !). Claude Ptolémée (v. 100 – v. 170) Savant grec, il reprend, poursuit et complète l’ensemble des travaux de ses prédécesseurs dans un traité encyclopédique : l’Almageste. On y trouve le célèbre système géocentrique du monde qui fit autorité jusqu’à la renaissance. La Terre y est représentée fixe au centre du monde, ce qui compliquait sérieusement les trajectoires des autres planètes. Nicolas Copernic (1473 – 1543) Astronome polonais, il reprend l’hypothèse d’Aristarque de Samos d’une rotation de la Terre et des autres planètes autour du Soleil (héliocentrisme). La Terre n’est plus qu’une planète comme une autre qui tourne sur elle-même en 24 heures et autour du Soleil en un an. Son livre De revolutionibus orbium coelestium ne parût qu’à sa mort (prudence !). À noter qu’il fut interdit par l’Église jusqu’en 1835 ! Tycho Brahé (1546 – 1601) Astronome danois, il réalise des mesures extrêmement précises (à l’œil nu !) pour l’époque et montre que les trajectoires des planètes sont des ellipses. Johannes Kepler (1571 – 1630) Astronome allemand, créateur de l’astronomie moderne, élève de Tycho Brahé, défenseur du système de Copernic, il énonça les trois lois qui portent son nom et qui furent justifiées plus tard par la mécanique newtonienne. Galileo Galilei dit « Galilée » (1564 – 1642) Scientifique italien, père de la physique, il perfectionne la lunette astronomique, ce qui lui donne des arguments pour défendre le système de Copernic, (on sait ce qu’il en advint). Notre programme de physique de cette année lui doit beaucoup. Déroulement de la séance Indiquer dans le tableau fourni, le nom des huit planètes du système solaire dans l’ordre d’éloignement de notre étoile. Rechercher sur internet les caractéristiques demandées (distance au Soleil, masse, diamètre, période de révolution) pour chaque planète. La distance de la Terre au Soleil est une unité très commode pour le système solaire. On la note UA pour « unité astronomique », calculer la distance des planètes au Soleil en UA. Sur un premier schéma, placer les planètes à partir du Soleil (graduation zéro) jusqu’à Jupiter inclus sur un axe gradué en UA, chaque planète sera représenté par un cercle dont le diamètre sera proportionnel à son diamètre réel (choisir une échelle adaptée). Sur un second schéma, toujours à partir du Soleil, placer les planètes de Jupiter (inclus) jusqu’à Neptune en conservant la même échelle pour représenter les planètes. À chaque groupe est confié une planète, calculer alors en m.s-1 (m/s) la vitesse de la planète sur son orbite. Mise en commun, que remarque-t-on ? Toujours avec la même planète, calculer son volume en m 3 (volume d’une sphère = 4/3*r3) et en déduire sa masse volumique ( = m/v). Mise en commun, distinguer les planètes dites « telluriques » et les « géantes gazeuses ». Question complémentaire : À part le Soleil et les planètes, y-a-t-il d’autres corps dans le système solaire ?