TP Rétrogradation de Mars
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TP Rétrogradation de Mars Capacités travaillées par tous les élèves : Observer, extraire des informations d’un fait observé Utiliser la fonction calque d’un logiciel de dessin Interpréter des résultats I. Problématique La chronophotographie ci-contre où Mars est photographiée tous les 5 jours, montre un mouvement complexe alors que les planètes de notre système solaire ont des trajectoires circulaires (ou légèrement elliptiques) autour du Soleil. Pour tenter de comprendre ce phénomène, nous allons utiliser un logiciel de simulation astronomique appelé Stellarium II. Observation depuis la Terre Configuration de Stellarium a. Arrêter le défilement automatique du temps (bouton lecture ). b. Se placer au pôle Nord (pour éviter un trop fort balancement du ciel quand on fera défiler le temps) (fenêtre positionnement :rentre latitude : N 90°) c. Éliminer l’atmosphère, le sol et les points cardinaux. d. Activer les noms des planètes, des constellations ainsi que le dessin de ces dernières. e. Se placer à la date du 21/8/2011 et le fixer à l’écran. f. Dans la fenêtre de configuration du ciel et demander Mars dans la fenêtre de recherche , cocher « montrer les orbites des planètes ». Le Soleil doit être à gauche de Mars. Si ce n’est pas le cas «dézoomer» jusqu’à le faire apparaître. 1. Dans quelle constellation se trouve Mars le 21/8/2011 ? 2. À partir de cette date, faire avancer les jours (fenêtre date et heure ) sans toucher l’heure et observer le déplacement de Mars par rapport aux constellations. Dans quelle constellation se trouve Mars a. le 15/10/2011 ? b. le 10/12/2011? 3. Que se passe-t-il aux alentours de mi-janvier 2012 ? Mars arrive-t-elle dans la constellation de la Vierge ? 4. Décrire le mouvement de Mars par rapport aux constellations pendant février et mars 2012. 5. Qu’observe-t-on pendant le mois d’avril 2012 ? III. Observation dans le référentiel héliocentrique Configuration de Stellarium a. Se placer au-dessus du système solaire en choisissant « solar system observer» dans la fenêtre de positionnement. b. Demander le Soleil et le fixer. c. Dans la fenêtre « configuration du ciel » mettre « Etiquettes et Repères » au niveau maximum pour « Planètes » d. Régler le zoom de façon à avoir les orbites des planètes telluriques à l’écran (jusqu’à Mars). Il faut avoir fixé le Soleil sinon il n’y aura que l’orbite de Mars. 6. Vérifier alors : - que la Terre tourne plus vite que Mars autour du Soleil. - la validité du schéma ci contre position et date et nombre de tour de la Terre par rapport au nombre de tour de Mars. 7. Utiliser le document numérisé à partir de paint.net pour retrouver le mouvement de Mars observé depuis la Terre. Ajouter un calque, choisir le pinceau puis taille 20. Indiquer la Terre à la position T1 d’une couleur et Mars à la position M1 d’une autre couleur. Déplacer le calque pour superposer la Terre du calque à la position T2, indiquer la position M2 de Mars correspondante. Poursuivre ainsi jusqu’à la position 26.Décocher le calque arrière plan, légender et rajouter un titre sur le calque créé. L’imprimer. Expliquer la démarche suivie. 8. Expliquer le terme « rétrogradation de Mars » utilisé pour ce type de mouvement. IV. Les Phases de la Lune : Changement de référentiel Lorsqu’on veut décrire le mouvement d’un corps dans l’espace, il est fondamental de définir le référentiel dans lequel on va étudier le mouvement. Nous allons voir que suivant le référentiel choisi, les observations vont être différentes. L’aspect des corps ou leur trajectoire vont différer d’un référentiel à l’autre. Intéressons nous désormais à la Lune. Celle-ci présente différentes phases au cours d’un cycle appelé Lunaison. Ce cycle dure 29,5 jours environ. La Lune présente une particularité, vue de la Terre, elle est synchrone. Cela signifie que sa période de révolution (un tour autour de la Terre) est égale à sa période de rotation (un tour sur elle-même), à savoir 27,5 jours environ. Contrairement à ce que l’on pourrait croire ce n’est pas une exception dans le système solaire puisque d’autres satellites naturels sont synchrones (Encelade autour de Saturne, Io autour de Jupiter, Charon autour de Pluton, …). À l’aide du logiciel Stellarium vous allez observer l’aspect de la Lune à différentes dates et à différents endroits du système solaire. Compléter le tableau suivant en dessinant au crayon l’aspect de la Lune 18/11/2011 25/11/2011 2/12/2011 10/12/2011 17/12/2011 Vénus Terre Mars 9. Y a-t-il une différence entre l’aspect vu depuis la Terre et celui vu depuis Vénus ou Mars ? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Capacités travaillées Critères de Réussite Attitude Je vérifie la cohérence de mes résultats (schéma, observations, valeurs …) Observer, extraire des Je suis capable informations d’un fait D’observer une simulation et d’en extraire des informations (position des points, valeurs des observé paramètres…) De décrire par une phrase le mouvement d’un point au cours du temps De comparer le mouvement de Mars par rapport au Soleil ou par rapport à la Terre. Je connais Les référentiels géocentrique et héliocentrique Je suis capable Faire un schéma D’utiliser la fonction calque d’un logiciel de dessin D’utiliser les outils d’un logiciel de dessin De rajouter un titre et une légende sur un schéma Je suis capable de comprendre que la nature d’un mouvement dépend du référentiel choisi d’exprimer un résultat d’une mesure ou d’un calcul sous forme d’une phrase simple Interpréter des résultats de changer de point de vue de rédiger. (expression, vocabulaire, orthographe) La signification d’une échelle Oui Non Utiliser le logiciel Stellarium Tiré du livre Hachette 2nde p.322 Stellarium : http://www.stellarium.org/fr/ Paint.net : http://www.getpaint.net/
