Salle 1 : Mars dans le système solaire

Mars, exploration d’une planète 15 avril 2005 – 29 janvier 2006 1
Muséum d’Histoire Naturelle de Nantes
Salle 1 : Mars dans le système solaire
Dans l’exposition
• Compléter un croquis ou un montage photo du système solaire (titre du
document, noms des planètes et des satellites). Placer sur le document la
ceinture d’astéroïdes.
• Réaliser une carte d’identité pour les planètes Terre et Mars.
• Comparer les différentes planètes du système solaire. De nombreux critères de
comparaison sont possibles, voir page 3.
NOM :
Diamètre :
Masse :
Densité :
Distance au soleil :
Satellite :
NOM :
Diamètre :
Masse :
Densité :
Distance au soleil :
Satellite :

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Muséum d’Histoire Naturelle de Nantes
• S’informer sur les mouvements des planètes du système solaire.
 Quelle est la forme des trajectoires des planètes ? Elliptique.
 Quelle planète a la trajectoire la plus courte ? Mercure
 Quelle planète a la trajectoire la plus longue ? Pluton.
 Quelle est la planète la plus petite ? Pluton.
 Quelles sont les planètes qui sont couchées sur leur axe ? Uranus et Pluton.
• Rechercher des informations sur le système solaire. Compléter la grille de mots
croisés et définir le mot caché.
1. La planète la plus proche du
soleil
2. Ils sont situés entre Mars et
Jupiter
3. La plus grosse planète du
système solaire
4. Satellite de la Terre
5. Nom de notre galaxie
6. La planète bleue
7. Elles ont souvent une structure
en spirale
8. La planète la plus éloignée du
Soleil
9. Nom d’une planète et d’une
déesse
1
2
3
4
5 -
6
7
8
9
• Acquérir quelques notions de physique.
 Définir la gravitation.
 A l’aide de la formule, calculer la force de gravitation qui attire la Lune vers
la Terre. (masse de la terre 5,98.1024 kg et masse de la Lune 7,35.1022 kg).
 Comparer la notion de masse et de poids.
 Comparer votre poids sur Terre avec celui sur Mars. Que remarquez-vous ?
Pourquoi existe-t-il une différence entre les deux mesures ?
• Découvrir des instruments d’observation.
 Voir fiche du dossier pédagogique du premier degré.

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En classe
• Découvrir le système solaire à l’aide de dictionnaires, encyclopédies, Internet,
CDrom…
 Titrer et légender un croquis ou un montage photo du système solaire
(Soleil, noms des planètes, noms des satellites). Placer sur le document la
ceinture d’astéroïdes. Utiliser le croquis du dossier pédagogique du second
degré page 1 ou une des photographies du dossier.
 Définir planète, satellite, galaxie, astre, étoile, météorites, astéroïdes.
 Compléter le tableau. Ce tableau de comparaison peut être simplifié en ne
conservant que quelques planètes, par exemple les planètes telluriques.
Mercure Venus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Pluton
Vie
Eau
Composition
de
l’atmosphère
Impacts de
météorites
Activité
interne
Masse relative
Gravité
relative
Présence d’un
champ
magnétique
Température
au sol
Distance au
soleil
Noms des
satellites
Présence
d’atmosphère
 Exploiter le tableau en faisant le lien entre :
- la température, la proximité du soleil et la présence ou non
d’atmosphère,
- la présence d’atmosphère, la gravité et la masse,
- la densité atmosphérique et l’eau,
- la température, l’eau, la composition de l’atmosphère et la vie.
• Réaliser une série d’exposés, d’affiches présentant les différentes planètes du
système solaire. La présentation de ces travaux pourra se terminer par une
comparaison des différentes planètes.

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• Construire une maquette du système solaire.
Vous pouvez réaliser ce travail à plusieurs échelles.
 Maquette sur papier millimétré
Compte-tenu des disproportions qui existent entre le diamètre des
planètes (milliers de km) et leur distance au soleil (5 millions de km),
l’échelle choisie sera différente pour les diamètres et les distances :
- échelle des diamètres : 1mm pour 5.103 km
- échelle des distances : 1 cm pour 125. 106 km.
Compléter le tableau pour obtenir toutes les valeurs.
Dimensions réelles Dimensions sur la maquette Noms des
planètes Diamètre (km) Distance au
soleil (.106 km)
Diamètre (mm) Distance au
soleil (cm)
Mercure 4 879 58
Venus 12 104 108
Terre 12 756 150
Mars 6 794 228
Jupiter 142 984 778
Saturne 120 536 1 429
Uranus 51 118 2 871
Neptune 49 528 4 500
Pluton 2 390 5 900
Soleil 1 392 000 / /
Construire sur deux feuilles de papier millimétré collées bout à bout le schéma
représentant, de gauche à droite, la position et la taille des planètes par rapport
au soleil. Pour le soleil ne tracer qu’une partie de sa surface.
Indiquer le titre, les légendes et les échelles.
Question : la distance moyenne Terre-Lune étant de 384000 km, à quelle
distance de la Terre (en cm) la Lune devrait-elle être représentée sur cette
maquette ?
 Maquette dans une classe
Travailler avec le support ci-dessus mais en modifiant les échelles :
- échelle des diamètres : 1cm pour 5.103 km
- échelle des distances : 10 cm pour 125. 106 km
 Maquette dans la cour, (voir fiche maquette du système solaire dans
dossier pédagogique du 1er degré).
Sur cette maquette du système solaire peut-on placer l’étoile la plus
proche, Proxima centauri qui se situe à 4,3 AL, soit 4,3 .1013 km ?

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• Exploiter des données pour l’étude du mouvement et de la relativité du
mouvement : (seconde et TS, suivant le niveau)
 Trajectoires elliptiques ou circulaires des planètes, périodes, vitesses,
lois de Kepler, aspect historique de la découverte des trajectoires
elliptiques… Faire éventuellement comprendre le mouvement autour
du centre de masse de l’étoile+planète.
 Les trajectoires des planètes par rapport au Soleil et les trajectoires des
planètes par rapport à la Terre : rétrogradation des planètes.
 Revenir éventuellement sur les éclipses et les transits du point de vue
mécanique. Repérage des étoiles sur la voûte céleste avec déclinaison
et ascension droite.
• Comprendre le fonctionnement et réaliser un instrument d’observation.
 Quel est la différence entre une lunette astronomique et un
télescope ?
 Schématiser une lunette astronomique et un télescope.
 Construire un télescope.
(http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/physique/Tp-phys/Term/telescope/telescope.pdf)
• Faire le lien avec des textes descriptifs d'instruments d'observation
 Jules Verne : De la Terre à la Lune – Chap. XXIV - « Le télescope des
montagnes rocheuses »
 Olivier Sauzereau :« Les étranges lunettes de Monsieur Huette »
• Etudier les sources primaires et secondaires, la propagation rectiligne de la
lumière, les phases, les occultations et les transits :
 Sources lumineuses par émission directe (étoile : Soleil), par diffusion de la
lumière (planètes brillantes observées la nuit parce qu’éclairées par le Soleil,
elles diffusent la lumière dans toutes les directions).
 Observation des phases de Vénus, par exemple.
 Eclipses, transits (de Mercure, Vénus, pourquoi pas les autres planètes ?)
Tentatives de détermination de la vitesse de la lumière, méthode de
détermination de la distance Terre -Soleil…
 Cadrans solaires.