description de l`univers

L’univers
Chapitre 1 : description de l’univers
L’Homme a de tout temps observé les astres afin de
se situer dans l’univers.
I) l’univers
1) description
L'univers
s'étend de
l'infiniment
________ à
l'infiniment
____________
, la référence
étant la taille
de l'homme
dont l'ordre de
grandeur est le
__________
- les _____________ de ces planètes, les astéroïdes
et les comètes).
Les étoiles sont regroupées dans des
_____________ (la galaxie dont fait partie le
système solaire est appelé la ___________
________ .)
- l’univers est composé de millions de __________.
2) la structure lacunaire de l’univers
Il existe une propriété commune aux structures
infiniment petites et infiniment grandes. Il s'agit de
la structure lacunaire. Dans une telle structure, la
matière est assez bien localisée dans certaines
régions de l'espace et entre ces zones où se
concentre la matière il règne le vide où le quasi vide.
Par exemple: Entre le noyau d'un atome et les
électrons, il y a le vide. De même entre les galaxies il
y a le quasi vide.
II) des outils de description de l’univers
1) quelques préfixes à connaître
pico(p)
nano(n)
micro()
milli(m)
centi (c)
déci(d)
déca(da)
hecto(h)
kilo(k)
méga (M)
giga(G)
préfixe
valeur
Puisance de
dix
Exemple : 1 Gm = 109 m : 1dm = 10-1 m
On étudiera dans l'infiniment petit :
- ___________________________
- les _____________
_____________(___________
___________________ ____).
Dans l'infiniment grand on étudiera :
- les ________________ (dont le Soleil fait partie)
- le ______________________comportant, outre
le Soleil, huit planètes (___________
_________________ ________________
_______ _____________ ___________ _____)
2) les puissances de 10 – L’écriture scientifique :
La notation scientifique est l’écriture d’un nombre
sous la forme du produit :
Avec a : nombre décimal 1 a  10 et n entier positif
ou négatif.
Exemple : 178 m en écriture scientifique s’écrit 1,78 x 102
m
Formules
Exemples
10ax10b =
102x103 =
10-a =
10-4 =
10a/10b =
102/103 =
(10b)a =
(102)3 =
100 =
Attention ! ! Il n’y a pas de formule pour l’addition des
puissances de 10.
3) Ordre de grandeur
L’ordre de grandeur d’un nombre est la
______________ de 10 la plus proche de ce nombre.
Exemple : La distance Terre-Soleil est 1,5.1011 m, son
ordre de grandeur est __________
Le rayon de l’atome d’hydrogène est 5,5.10-11 m, son
ordre de grandeur est _____________
Intérêt de l’ordre de grandeur : situer des
longueurs sur l’échelle des longueurs qui composent
l’univers, et les comparer aux autres.
Dimension
d’une molécule
Rayon de la
Terre
Taille d’un
homme
Distance
Terre-Soleil
Rayon du
noyau d’un
atome
d’hydrogène
Diamètre de
notre Galaxie
Dimension
d’une cellule
humaine
Taille estimée
de l’Univers
2 nm
6400 km
170 cm
150
millions
de km
1,5x10-3
pm
9,5.1017
km
0,016
mm
12.1022
km
5) l’unité astronomique (U.A)
La distance moyenne Terre-Soleil est appelée
___________ ______________
4) Unité légale de longueur
L’unité légale de longueur dans le système
international (SI) est le _____________
1 U.A =
Remarque : l’unité légale de surface est le _____
_______________l’unité légale de volume est le
______________On utilise aussi des multiples et
sous-multiples du mètre
multiples
Cette unité est utilisée pour les grandes distances.
nom
fentomètre
picomètre
nanomètre
micromètre
millimètre
centimètre
décimètre
sous multiples
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
Pluton
distance moyenne
de la planète au
Soleil en unité
astronomique (U.A.)
0.385
0.7245
1,0
1.52
5.20
9.55
19.2
30.1
39.5
distance en km de la
planète au soleil
III) lumière dans l’espace
distance
Terre-Lune
Rayon atome
d’hydrogène
Altitude du
Mont Blanc
380 000
km
0,105 nm
4810 m
distance en
mètre
(notation
scientifique)
ordre de
grandeur
1) Propagation de la lumière
La lumière issue des étoiles traverse l’espace et nous
parvient. La lumière se propage en _______
___________, dans le __________ et dans tous
les milieux _____________ et ______________.
2) Le modèle du rayon lumineux
On modélise le trajet suivi par la lumière entre deux
points par des segments de droite orientés dans le
sens de la propagation. Ces segments sont appelés
____________________________.
3) Vitesse de la lumière dans le vide
La première mesure a été effectuée par l’astronome
danois ROMER en 1676 à l’observatoire de Paris. C’est
une vitesse limite : aucun objet ou onde ne peut se
déplacer plus vite que la lumière dans le vide.
La vitesse de propagation de la lumière dans le vide,
appelée aussi ____________ _____________
_______vaut :
c = _____________= ___________
Dans les milieux transparents la vitesse de la lumière
notée ‘ v ’ est inférieure à c. Dans l’air v  c
Définition de la vitesse moyenne
La vitesse moyenne d’un objet est égale au rapport de
la distance ‘d’(m) parcourue, sur la durée du parcourt
(s) :
L’unité légale de vitesse est le _________
4) L’année lumière (a.l.) : vidéo
Apprécier les dimensions entre les étoiles requiert
une unité de distance appropriée, l’année de lumière.
L’année lumière est la distance (m) parcourue par la
lumière dans le vide en une année.
Calculer la distance en mètre d’une année lumière.
5) Voir loin, c’est voir dans le passé » :
La Nébuleuse d’Orion se situe à 1800 a.l. de la
Terre ; la lumière provenant d’Orion que nous
recevons aujourd’hui sur Terre a donc mis 1800
ans pour nous parvenir.
Plus nous observons loin dans l’espace et plus nous
regardons dans le ____________.
Programme officiel
L'UNIVERS
NOTIONS ET CONTENUS
COMPÉTENCES
ATTENDUES
Une première présentation de l’Univers : le remplissage
de l’espace par la matière est essentiellement lacunaire
aussi bien au niveau de l’atome qu’à l’échelle cosmique. Les
dimensions de l’Univers sont telles que la distance
parcourue par la lumière en une année est l’unité adaptée à
leur mesure.
Description de l’Univers :
Savoir que le remplissage
l’atome, la Terre, le
de l’espace par la matière
système solaire, la Galaxie,
est essentiellement
les autres galaxies,
lacunaire, aussi bien au
exoplanètes et systèmes
niveau de l’atome qu’à
planétaires extrasolaires.
l’échelle cosmique.
Propagation rectiligne de la
Connaître la valeur de la
lumière.
vitesse de la lumière dans le
Vitesse de la lumière dans
vide (ou dans l’air).
le vide et dans l’air.
Connaître la définition de
L’année de lumière.
l’année de lumière et son
intérêt.
Expliquer l’expression : «
voir loin, c’est voir dans le
passé ».
Utiliser les puissances de 10
dans l’évaluation des ordres
de grandeur.