1 DIMENSIONS DANS L’UNIVERS De l’infiniment petit à l’infiniment grand MATIÈRE DIMENSIONS DANS L’UNIVERS GES PRINCIPAUX APPRENTISSA te séquence, tu apprendras à Plus spécifiquement dans cet • • : r; utiliser les ordres de grandeu , humain, et très grands (atome, molécule classer des objets très petits de , Univers) sur la même échelle Terre, système solaire, galaxies dimensions ; tu t’exerceras aussi à : • utiliser la notation scientifique. FICHES DE TRAVAIL pour : ACTIVITÉ 1A Quel ordre de grandeur ? ACTIVITÉ 1B Quel ordre de grandeur ? ACTIVITÉ 2 Une échelle des dimensions dans l’Univers EXERCICES DE LA SÉQUENCE FICHES DE SYNTHÈSE S1-2 MATIÈRE p. 1 FICHE DE TRAVAIL CORRIGÉ DIMENSIONS DANS L’UNIVERS ACTIVITÉ 1A Quel ordre de grandeur ? copique). Pour chaque corps : ille humaine , micros ta , ue iq m no tro as de grandeur (taille CLASSEMENT a) entoure son ordre . ille ta ant de TAILLE ts dans l’ordre croiss b) classe ces 9 obje . es ni ur indications fo ivement à l’aide des at im ox pr ap ille ta sa c) détermine TAILLE 10,5 mm AGRANDI 2 FOIS une fourmi TAILLE AGRANDI 5 FOIS CLASSEMENT 4 TAILLE le Cervin 1500 m RÉDUIT 50’000 FOIS CLASSEMENT un pou 4 mm CLASSEMENT 3 7 TAILLE un arbre 18 m RÉDUIT 400 FOIS CLASSEMENT TAILLE 6 la molécule d’eau AGRANDI 50 MILLIONS DE FOIS CLASSEMENT 2 TAILLE un ballon de football RÉDUIT 8 FOIS 5 Bon à savoir : Exemple : S1-3 une galaxie RÉDUIT 1021 FOIS CLASSEMENT 9 la planète Saturne RÉDUIT 3 MILLIARDS DE FOIS 60’000 km TAILLE CLASSEMENT 8 un atome 0,1 nm AGRANDI 250 MILLIONS DE FOIS CLASSEMENT 1 Scientifiquement un ordre de grandeur est une fourchette de valeur qui permet de connaître approximativement la dimension d’un objet. l’ordre de grandeur de la longueur d’une voiture est le mètre et celui d’une fourmi est le millimètre. MATIÈRE 3,7. 1016 km TAILLE 21,6 cm CLASSEMENT TAILLE 0,3 nm p. 1 FICHE DE TRAVAIL CORRIGÉ DIMENSIONS DANS L’UNIVERS ACTIVITÉ 1B Quel ordre de grandeur ? a) Quel est l’ordre de grandeur de la taille des objets suivants ? (mets une croix dans la bonne case) Plus grand un escargot une allumette un immeuble de 10 étages le lac de Neuchâtel une graine un arbre un volcan une étoile une bactérie un ballon de football Bon à savoir : Exemple : km mètre mm Plus petit X X X X X X X X X X X Scientifiquement un ordre de grandeur est une fourchette de valeur qui permet de connaître approximativement la dimension d’un objet. l’ordre de grandeur de la longueur d’une voiture est le mètre et celui d’une fourmi est le millimètre. b) A quoi peuvent servir les ordres de grandeurs ? De comparer la dimension de divers objets et d’avoir une idée générale de la taille de l’objet. c) Quel est l’ordre de grandeur de l’étoile et de la bactérie ? Etoile : million de km ou Gm Bactérie : micron ou μm d) Classe les dix objets ci-dessus dans l’ordre croissant de leur taille. Bactérie < graine < allumette < escargot < ballon de football < arbre < immeuble < volcan < lac de Neuchâtel < étoile S1-4 MATIÈRE p. 1 FICHE DE TRAVAIL CORRIGÉ DIMENSIONS DANS L’UNIVERS ACTIVITÉ 2 Echelle de dimensions dans l’Univers Grandeurs Distance Terre-Lune Rayon atome d’hydrogène Altitude du Mont Blanc Dimension d’une molécule Rayon de la Terre Taille d’un homme Diamètre d’un proton Distance Terre-Soleil Diamètre de notre Galaxie Dimension d’une cellule humaine Rayon du Soleil Epaisseur d’un cheveu = 380 000 km = 3,8•108 m 108 m = 1,05•10-10 m 10-10 m = 4810 m = 4,810•103 m 103 m = 2 nm = 2•10-9 m 10-9 m = 6400 km = 6,4•106 m 107 m = 170 cm = 1,70 m 100 m = 0,8 fm = 0,8•10-15 m 10-15 m = 150 millions de km = 1,5•1011 m 1011 m = 100 000 AL = 9,5•1020 m 1021 m = 10 μm = 10•10-6 m 10-5 m = 700 000 km = 7•108 m 109 m = 0,1 mm = 1•10-4 m 10-4 m anière à pouvoir page suivante de m de la 1) Gradue l’échelle ci-dessus. . urs sur cette échelle 2) Place les longue S1-5 MATIÈRE Ordres de grandeur Mesures s placer les longueur p. Diamètre de notre galaxie 1020 m 1015 m Distance Terre - Soleil 1010 m Rayon du Soleil Distance Terre - Lune Rayon de la Terre 105 m Altitude du Mont Blanc Taille d’un homme 100 m Epaisseur d’un cheveu 10-5 m Dimension d’une cellule humaine Dimension d’une molécule 10-10 m Rayon d’un atome d’hydrogène 10-15 m Diamètre d’un proton S1-6 MATIÈRE p. 1 FICHE DE TRAVAIL CORRIGÉ DIMENSIONS DANS L’UNIVERS EXERCICES EXERCICES Exercice 1 Associe chaque objet à la dimension qui lui correspond diamètre d’une balle de tennis ○ ○ 150 millions de km rayon de la Terre ○ ○ 6,5 cm altitude du Cervin ○ ○ 2 nm distance Terre-Soleil ○ ○ 6400 km dimension d’une molécule ○ ○ 4478 m longueur d’une fourmi ○ ○ 0,8 cm Exercice 2 a) Avec ces images forme trois groupes selon leurs ordres de grandeur : astronomique (A), humaine (H) ou microscopique (M). GROUPE GRANDEUR b) Donne un ordre de grandeur en puissance de dix dans chaque cas. GROUPE GROUPE M H GROUPE 10-2 m Chenille GRANDEUR A GRANDEUR -5 Spermatozoïde 10 m GRANDEUR Galaxie 1021 m GROUPE GROUPE M H GRANDEUR le Cervin H GROUPE 103 m GRANDEUR Mouche GRANDEUR Atome 10-2 m 10-10 m GROUPE A M 10-4 m Soleil GROUPE M GRANDEUR Virus S1-7 MATIÈRE GRANDEUR GRANDEUR GRANDEUR Acarien M GROUPE GROUPE 10-8 m 10-5 m Pollen 109 m GROUPE GROUPE A A GRANDEUR GRANDEUR Système solaire 10 13 Terre m p. 107 m 1 FICHE DE TRAVAIL CORRIGÉ DIMENSIONS DANS L’UNIVERS Exercice 3 EXERCICES Diamètres des « noyaux » de l’Univers Voici les diamètres de différents noyaux : ~ 2440 km ~ 1 fm ~ 10 µm ~ 6 mm ~ 400 000 km Complète le tableau suivant : Noyau … … de cerise … d’atome … de cellule … du Soleil … de la Terre Diamètre Diamètre en mètre 6 mm 1 fm 10 μm 340 000 km 2 440 km 0,006 m 0,000 000 000 000 001 m 0,00001 m 340 000 000 m 2 440 000 m Exercice 4 a) Donne l’ordre de grandeur des dimensions suivantes. b) Classe ces dimensions dans un ordre croissant. Distance Ordre de grandeur Classement km 13 Hauteur d’un immeuble dam 12 Diamètre de la Terre Mm 15 Rayon de l’atome d’hydrogène nm 2 Hauteur d’un coquelicot dm 11 Longueur d’une feuille A4 dm 10 Rayon du proton fm 1 Diamètre de la Lune Mm 14 Zm ou al 17 Longueur d’un crayon cm 9 Epaisseur d’une feuille A4 μm 5 Diamètre d’un globule rouge μm 4 Diamètre de la molécule d’eau nm 3 Longueur d’une goutte d’eau mm 8 Diamètre de l’ovule humain μm 6 Longueur de l’embryon humain de 25 jours mm 7 Distance Terre – Proxima du Centaure (étoile la plus proche du système solaire) Pm ou al 16 Distance Sion-Moscou Diamètre de la Voie lactée S1-8 MATIÈRE p.
