01 TP a ph Univers 2nde

Lycée Sainte Mar ie Bastide 2 nde 5 ­ 2 nde 6 TP a de PHYSIQUE chap 01 Thème L’Univers 2015­2016 De l' infiniment gr and à l' infiniment petit
NOM et Pr énom : I) OBJ ECTIFS
· Savoir que le remplissage de l’espace par la matière est essentiellement lacunaire, aussi bien au niveau de l’atome qu’à l’échelle cosmique.
· Connaître la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide ou dans l’air.
· Connaître la définition de l’année de lumière et son intérêt.
· Savoir expliquer que « voir loin, c’est voir dans le passé ».
· Utiliser les puissances de 10 dans l’évaluation des ordres de grandeur.
· Analyser des documents scientifiques. II) UNITES DE LONGUEUR Dans le système international d’unités, une longueur s’exprime en ……………. (….). Pour des distances inférieures au mètre, différentes unités sous­multiples du mètre sont employées. Les exprimer ci­dessous, en mètre, en utilisant des puissances de 10 (aide possible sur la couverture du livre). Nom décimètre centimètre millimètre micromètre nanomètre picomètre femtomètre Symbole Valeur (m) Pour des distances supérieures au mètre, différentes unités sont employées. En effectuant éventuellement des recherches sur Internet, les exprimer ci­dessous, en mètre, en utilisant des puissances de 10. unité Nom décamètre hectomètre kilomètre année­lumière parsec astronomique Symbole Valeur (m) III) QUELQUES LONGUEURS DANS L' UNIVERS Voici 9 objets : La Terre, une molécule d’ADN, Le système solaire, notre Galaxie, un homme, un atome de carbone, un noyau d’atome de carbone, un proton, une cellule de feuille. Voici 9 longueurs : 12750 km, 10 21 m, 12 milliards de km, 10 ­15 m, 1,80 m, 10 ­10 m, 10 nm, 10 µm, 10 ­11 mm. 1. Classer les 9 objets, du plus grand au plus petit. 2. Quelle stratégie est à adopter pour associer à chaque objet sa longueur ? 3. Mettre en œuvre la stratégie choisie. 4. Associer à chaque objet sa longueur. TP de physique, chapitre 01, Thème L’Univers 1 / 4 2nd Sciences Physiques/ Prog 2010/ J. Landrevie Hachette 2° Dulaurans­Durupthy Ó2010 p14 à 25 5. Compléter le tableau suivant, par ordre de taille décroissant, après avoir validé vos réponses précédentes à l’aide du logiciel « Puissance de 10 ». Objet Longueur en notation scientifique exprimée en mètre Puissance de 10 de l'ordre de grandeur exprimée en mètre Puissance de 10 de l'ordre de grandeur exprimée avec l’unité la mieux appropriée
IV) ECHELLE DES DISTANCES Après avoir complété le tableau précédent, comparer les ordres de grandeurs exprimées en mètre en les reportant sur un axe gradué en puissances de 10. V) LA REPARTITION DE LA MATIERE DANS L’UNIVERS 1° L’infiniment petit Le rayon d’un noyau de l’atome d’hydrogène est rn = 1,0.10 ­15 m. Son électron se trouve le plus souvent à la distance ra = 5,3.10 ­11 m du noyau. Le rayon d’une balle de ping­pong est R = 2,0 cm. Calculer à quelle distance de la balle il faudrait placer une bille représentant l’électron pour modéliser l’atome d’hydrogène en respectant l’échelle. TP de physique, chapitre 01, Thème L’Univers 2 / 4 2nd Sciences Physiques/ Prog 2010/ J. Landrevie Hachette 2° Dulaurans­Durupthy Ó2010 p14 à 25 2° L’infiniment gr and Calculer le rapport de la dimension du système solaire sur celle de la Terre. La Terre occupe­t­elle une grande place dans le système solaire ? 3° Conclusion On peut souvent lire que « le remplissage de l’espace par la matière est essentiellement lacunaire, aussi bien au niveau de l’atome qu’à l’échelle cosmique ». Que signifie cette affirmation ? VI) VOIR LOIN, C’EST REGARDER TÔT 1. Qu’est­ce qu’un astrophysicien ?
TP de physique, chapitre 01, Thème L’Univers 3 / 4 2nd Sciences Physiques/ Prog 2010/ J. Landrevie Hachette 2° Dulaurans­Durupthy Ó2010 p14 à 25 2. Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ? 3. Quelle est la vitesse du son dans l’air ? 4. Expliquer la phrase : « En regardant « loin », nous regardons « tôt » ? 5. A partir des indications du texte, proposer une définition de l’année­lumière, appelée aussi année de lumière. 6. Retrouver la valeur de l’année de lumière en mètre. 7. Combien de temps faut­il à la lumière pour traverser la Galaxie ? le système solaire ? 8. Quel est l’intérêt, pour un astrophysicien, d’utiliser l’année de lumière comme unité de longueur ?
TP de physique, chapitre 01, Thème L’Univers 4 / 4 2nd Sciences Physiques/ Prog 2010/ J. Landrevie Hachette 2° Dulaurans­Durupthy Ó2010 p14 à 25