Science et technologie M. Marsolais Module 1 : La Terre et l`espace

Science et technologie M. Marsolais
Module 1 : La Terre et l’espace
Cahier d’étude pour l’examen de fin de 1ere étape
1. La naissance de notre système solaire
1.1. Lecture des pages 356 à 362 du livre Exploration
1.2. Questions p. 362 du livre Exploration
1.3. Classe inversée : Vidéo « La naissance du système solaire »
dans le module 1 sur mon site (www.profmarsolais.com)
2. Le « Big Bang »
2.1. Lecture et exploration des pages 25 et 35 dans le livre
Exploration
2.2 Classe inversée : Vidéo « Le Big Bang » dans le module 1 sur
mon site.
2.3. La relative grandeur de l’Univers. Classe inversée : Deux
vidéos sur « Les dimensions de l’Univers » dans le module 1
sur mon site.
3. Mesurer les distances dans l’Univers
3.1. La parallaxe, page 22 du livre Exploration
3.2. Le Radar, page 23 du livre Exploration
4. Le cycle des jours et de nuits
4.1. Lecture p.363 du livre Exploration

5. Le cycle des saisons
5.1 Lecture des pages p.364 et 365
5.2 Classe inversée : Deux vidéos sur « Ce qui cause les saisons »
dans le module 1 sur mon site.
5.3 Pourquoi fait-il plus chaud à l’équateur et plus froid au pôles,
lecture p.366
6. Les aurores polaires
6.1 Lecture p.367
7. Les météorites et les étoiles filantes
7.1 Lecture p. 368 à 370
8. Question synthèse du chapitre
8.1. Question p. 371 dans le livre Exploration
9. La gravité
9.1 Lecture p. 11 et p.355
9.2 Questions p. 355
9.3 Powerpoint sur mon site.
10. La lumière et le spectre électromagnétique
10.1 L’absorption, la réflexion
10.2 Les couleurs de l’arc-en-ciel
10.3 La lumière « visible » et les ondes « invisibles »
10.4 Lecture pages 349 à 354 du livre Exploration et Powerpoint sur
mon site
11. Les phases de la lune et les éclipses
11.1 La lune, les phases de la lune et les éclipses, lecture pages 372 à
375 du livre exploration
Notes complémentaires :
Chapitre 1
Les étoiles
Lors de l’introduction en classe, tu as vu un ciel étoilé (réfère-toi au Powerpoint
« Introduction à notre univers » disponible sur mon site) que tu as peut-être observé

pendant l’été. Tu as appris que les étoiles sont des boules géantes de gaz (hydrogène) en
fusion qui émettent de la lumière et de l’énergie.
Notre soleil est une étoile.
En tes mots, dis pourquoi les étoiles qui brillent la nuit ne nous éclairent pas comme le
soleil qui lui aussi est une étoile :
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Donc, notre soleil est très brillant parce qu’il est relativement
proche de notre planète. Tout est donc une question de distance.
La vitesse de la lumière
Nous avons vu en classe que les particules de lumière n’arrivent pas instantanément à nos
yeux. Les particules de lumière (photons) doivent « voyager » dans l’espace avant que
nous puissions les voir. Les photons sont très rapides, ils voyagent à 300 000 km par
seconde, ce qui représente un peu plus de 1 milliard de km à l’heure ! C’est ce qu’on
appelle « la vitesse de la lumière ».
Cela paraît très rapide, mais il ne faut pas oublier que les distances dans notre univers
sont énormes. C’est pour cette raison qu’on peut dire que le ciel étoilé est une machine à
remonter dans le temps. En effet, les particules de lumière que nous voyons ont parcouru
des distances incroyables ce qui peut leur avoir pris de quelques années à des millions
d’années selon qu’elles viennent d’étoiles proches ou éloignées de nous. Même la
lumière de notre propre soleil est déjà « vieille » de 8,3 minutes lorsque nous la recevons
sur notre planète.
La lumière de notre soleil doit parcourir 150 000 000 km
avant d’arriver sur Terre.

Les photons voyages à 300 000 km/s et parcourent 150 000 000 km. Donc :
150 000 000 divisé par 300 000 = 500 secondes.
Comme il y a 60 secondes dans une minute, 500 secondes divisées par 60 = 8,3 minutes.
Les photons émis par notre soleil et qui voyagent à « la vitesse de la lumière » prennent
8,3 minutes avant d’arriver sur Terre.
En classe, nous avons aussi comparé la vitesse de la lumière à la vitesse du
son. Nous avons appris que le son est relativement lent par rapport à la
lumière. En effet, le son « voyage » à 0,340 km/s comparativement à
300 000 km/s pour la lumière. Un bon exemple qui illustre cette différence
de vitesse peut être perçu lors d’un orage. Nous allons voir l’éclair (la
lumière) en premier et nous entendrons le son ensuite (et la différence peut
être de plusieurs secondes selon la distance qui nous sépare de l’éclair).
Comment pouvons-nous faire pour savoir si un orage se rapproche ou
s’éloigne de nous ?
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Les distances dans notre système solaire
En classe, tu as appris que la distance entre le soleil et la Terre (150 000 000 km) est
appelée 1 unité astronomique.
Tu as vu que les planètes de notre système solaire se situent à différentes distances par
rapport au soleil.
Lors d’une première activité en classe, tu as dû respecter
l’échelle des distances en unités astronomiques et placer
toutes les planètes sur une longue bande de papier.
Qu’as-tu remarqué ? : _____________________________
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Prolongement de l’activité. À l’aide de papier quadrillé,
reproduis notre système solaire à l’échelle (en utilisant les
données suivantes).

Tu dois illustrer le soleil à l’extrême gauche de ta feuille. Ensuite tu dois choisir une
bonne échelle qui te permettra d’illustrer toutes les planètes en respectant les réelles
distances. Voici les distances en unités astronomiques que tu dois respecter :
Planète
Distance du soleil en unités astronomiques
Mercure
0,39
Venus
0,72
Terre
1,00
Mars
1,52
Jupiter
5,20
Saturne
9,54
Uranus
19,14
Neptune
30,06
Pluton
39,53
L’Univers
Notre système solaire n’est qu’un système parmi 200 milliards de soleils dans notre
galaxie qu’on appelle la “voie lactée”. Notre voie lactée n’est qu’une galaxie parmi 150
milliards de galaxies dans l’univers. Si nous devions représenter combien il y a de
différentes étoiles (soleils) dans l’univers en utilisant des grains de sable, il n’y aurait pas
assez de sable sur Terre pour illustrer toutes les étoiles. On peut en effet dire que
l’univers est très, très, grand !
Le cycle des jours et des nuits sur Terre
Il y a des cycles de jours et de nuits sur Terre en raison de la rotation terrestre, ce qui
signifie que la Terre tourne sur elle-même sur son axe.
Les saisons
Il y a des saisons sur Terre parce que la planète est inclinée sur son axe à un angle de 23,5
degrés par rapport au Soleil. Les rayons du soleil sont à 90 degrés à l’équateur lors de
l’équinoxe de printemps (21 mars) et de l’équinoxe d’automne (23 septembre). Les
rayons du soleil sont à 90 degrés au tropique du Cancer lors du solstice d’été de
l’hémisphère Nord (21 juin). Les rayons du soleil sont à 90 degrés au tropique du
Capricorne lors du solstice d’hiver de l’hémisphère Nord (22 décembre).
Phases de la lune
Les phases de la lune sont causées par l’angle de la position de la lune par rapport à la
Terre, ainsi le soleil n’illuminera que certaines parties de la lune. Il y a 8 phases de la
lune. La lune peut être croissante, c’est-à-dire qu’elle devient plus grande, ou
décroissante, c’est-à-dire qu’elle devient plus petite. Une nouvelle lune signifie que la
partie éclairée de la lune n’est pas visible (on ne peut pas voir la lune). Une pleine lune
signifie que la lune est complètement visible.
Comment calculer les distances entre les planètes et les étoiles