Description de l`univers I mesure des objets de l`univers II

DESCRIPTION DE L’UNIVERS
I DESCRIPTION DE L’UNIVERS
II MESURE DES OBJETS DE L’UNIVERS
III L’ANNÉE LUMIÈRE
IV VOIR LOIN, VOIR DANS LE PASSÉ.
I La description de l’univers
 L’Univers est tout ce qui existe, il comporte
des objets extrêmement petits, comme les
atomes, ou extrêmement grands comme les
galaxies.
 L’univers.
1. L’infiniment petit
De quoi est constituée la matière à l’échelle
microscopique?
 A l’échelle microscopique, la matière est
constituée d’atomes. Chaque atome est
constitué d’un noyau autour duquel circulent
un ou plusieurs électrons.
 Entre les électrons et le noyau, il y a du vide.
 Ces atomes peuvent s’assembler pour former
des molécules, qui elles-mêmes peuvent
constituer des cellules.
2. L’infiniment grand
2. L’infiniment grand
 Le système solaire est constitué d’une étoile (le
Soleil) et de huit planètes. Entre le soleil et les
planètes, il y a principalement du vide.
 Le Soleil n’est qu’une étoile parmi un groupe
contenant environ 100 milliards d’étoiles appelé la
Galaxie (notre galaxie est la voie lactée).
 Il existe dans la Galaxie des systèmes planétaires
extrasolaires. Ils sont constitués de planètes
gravitant autour d’une étoile autre que le Soleil. Ces
planètes sont appelées exoplanètes.
 La Galaxie n’est qu’une des nombreuses galaxies qui
peuplent l’univers.
 Entre les étoiles d’une galaxie, comme entre les
galaxies, il y a du vide.
3. Structure lacunaire de l’univers
 De l’atome aux galaxies, le remplissage de
l’espace par la matière a une structure
lacunaire : l’espace est essentiellement
occupé par du vide.
II Mesure des objets de l’univers
1. Unité de longueur
 Quelle est l’unité de longueur dans le système
international ?
Pour estimer la grandeur de tout objet de l’univers, il est
nécessaire de disposer d’une référence.
Le mètre, de symbole m, est l’unité de longueur dans le
système international.
 Remarque :
Le résultat d’une mesure est toujours composé d’une valeur
numérique et d’une unité.
 La notation scientifique :
C’est l’écriture d’un nombre sous la forme : a 10n
avec 1<a<10 et n entier positif ou négatif.
Multiples et sous-multiples du mètre :
Nom
femtomètre
picomètre
nanomètre
micromètre
millimètre
mètre
kilomètre
mégamètre
gigamètre
téramètre
Valeur
10-15 m
10-12 m
10-9 m
10-6 m
10-3 m
1m
103 m
106 m
109 m
1012 m
Symbole
fm
pm
nm
µm
mm
m
km
Mm
Gm
Tm
Exemples:
 longueur d’une cellule : 5 µm = 5×10-6 m
 Rayon de la terre :
6380 km = 6380×103 m = 6,380×106 m
2. Ordre de grandeur
 L’ordre de grandeur d’une valeur est la puissance
de 10 la plus proche de cette valeur. Il donne une
valeur approchée de la taille d’un objet.
Exercice : Donner les ordres de grandeur suivants :
Diamètre d’un CD : 12 cm
Ordre de grandeur : 10-1 m
Diamètre d’un cheveu : 61 m Ordre de grandeur : 10-4 m
Pont de l’île de Ré : 2,9 km Ordre de grandeur : 103 m
3. Les chiffres significatifs
 Dans l’écriture « a 10n » , les chiffres utilisés pour écrire le
décimal « a » sont appelés chiffres significatifs.
 Remarque : le zéro est significatif quand il n’est pas placé à
gauche du premier chiffre non nul.
 Exemples :
Valeur
20,1
0,67
0,520 104
2,50 10-3
Nombre de chiffres
significatifs
 Le nombre de chiffres significatifs utilisés pour exprimer
une valeur donnée indique la précision avec laquelle cette
valeur est connue.
 x =2,5 10-3 signifie 2,4 10-3 < x < 2,6 10-3
 x =2,50 10-3 signifie 2,49 10-3 < x < 2,51 10-3
Additions, soustractions et chiffres
significatifs :
Le résultat ne doit pas comporter plus de
décimales que le nombre qui en comporte le
moins.
 Ex : 2 élèves mélangent une masse m1=87,3 g de
chlorure de sodium et m2=25,48g de chlorure de
potassium. Calculer la masse du mélange ?
 La calculatrice indique : 112,78 mais m1 a 1
décimale et m2 a 2décimales donc le résultat
arrondi s’écrit avec une décimale : m=112,8 g
Multiplications, divisions et chiffres
significatifs :
Le résultat ne doit pas avoir plus de chiffres
significatifs que la donnée qui en comporte le
moins.
 Ex : Calculer le volume d’un parallélépipède de
dimension : a=1,5 mm ; b= 13,2 mm ; c=2,0 mm
 V=abc=1,5×13,2×2,0=39,6 mm3 la donnée
comportant le moins de chiffres significatifs en
possède 2 donc le résultat est arrondi avec 2
chiffres significatifs : 39 mm3.
III L’année lumière
Rappeler la vitesse de la lumière dans le vide.
 Dans le vide ou dans l’air, la lumière se
propage à la vitesse de : c = 3,00×108 m.s-1
Qu’est-ce qu’une année lumière?
 L’année de lumière (notée a.l.) est la distance
parcourue par la lumière en une année.
Exercice : Calculer sa valeur en mètres :
1 a.l = 3.108 × 365 × 24 × 3600 = 9,46.1015 m soit
9,5.10 15 m avec deux chiffres significatifs.
IV Voir loin, voir dans le passé
 Répondre aux questions de l’activité 1.
FIN