TP 1 : De l`infiniment grand à l`infiniment petit Quelles sont les

Thème 1 : Univers
TP 1 : De l’infiniment grand à l’infiniment petit
Quelles sont les dimensions dans l’univers ?
1. Exprimer les grandeurs suivantes en mètre, en notation scientifique, avec 3 chiffres significatifs :
Taille d’un gros moustique
Taille d’une petite bactérie
Taille d’une grosse cellule
Taille d’un gros virus
Taille d’un atome de césium
Taille d’un atome d’hydrogène
Taille du noyau de l’atome d’hydrogène.
Diamètre de la Terre
Distance Terre Lune
Distance Terre – Soleil
Distance Soleil- Proxima du Centaure
Taille de la galaxie
2. Recopier l’axe ci-dessous et placer les ordres de grandeurs exprimés en mètre dans la question
précédente.
Vérification :
Visionner l’animation suivante en cliquant sur le lien ci-dessous.
Relever les ordres de grandeurs des objets et vérifier qu’ils correspondent à vos calculs.
Animation : Le grand zoom de tout l'univers : https://www.youtube.com/watch?v=aDkBYdoZvKY
3. Comparez les grandeurs suivantes en en calculant le rapport de la plus grande sur la plus petite.
Chaque résultat sera donné avec une précision de 3 chiffres significatifs en notation scientifique,
puis exprimé par une phrase en utilisant les mots dix, cent, mille, million, milliard.
- La distance Terre-Soleil à la taille de la galaxie
- La distance Terre-Soleil à la distance Soleil-Proxima Centauri
- La distance Terre-Lune à la distance Terre-Soleil
- Le diamètre de la Terre et la distance Terre-Lune
- La taille d’une petite bactérie à celle d’un gros moustique
- La taille d’une grosse cellule à celle d’un gros moustique
- La taille d’un gros virus à celle d’un gros moustique
- La taille d’un atome d’uranium à celle d’une grosse cellule
- La taille d’un atome d’hydrogène à la taille de son noyau
104
106
108
1010
1014
1012
1016
1018
10-14
10-12
10-10
10-8
10-6
10-2
10-4
100
102
1022
1020
Taille Humaine
Paris -Strasbourg
Paris -New York

Documents
La Voie lactée appelée aussi « notre galaxie », ou parfois
simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de
la galaxie dans laquelle se situe le Système solaire (dont la
Terre, notamment). Il est difficile de connaître sa forme
exacte, mais l’on sait qu’elle est assez semblable à celle de la
Galaxie d’Andromède. Il s’agit donc d’une galaxie spirale. Sa
forme générale est un disque de 80 000 années lumières
(25 000 pc) de diamètre comportant un bulbe central. Elle
contient environ 140 milliards d’étoiles, dont le Soleil, pour
une masse totale évaluée de l’ordre de plusieurs centaines de
milliards de masses solaires. La dénomination « voie lactée »
désignait d’abord uniquement la partie observable à l’œil nu
de notre galaxie qui crée la bande blanchâtre tracée dans le
ciel nocturne par le disque galactique.
Le centre galactique est le centre de rotation de la Voie lactée.
Il est situé à une distance d'environ 8 kiloparsecs (kpc) du
Soleil dans la région lumineuse la plus étendue de la Voie
lactée, en direction de la constellation du Sagittaire. L’étoile la
plus proche du Soleil, Proxima Centauri, se trouve à 4,22 al.
http://www.sergebrunier.com/gallerie/vl/
Gallaxie du sombrero
http://hubblesite.org/gallery/album/
Dusty Spiral Galaxy NGC 4414
http://hubblesite.org/gallery/album/
La Terre est une planète du Système solaire, la troisième plus proche du SoleilLa distance Terre Soleil est
de 150 millions de kilomètres. Son diamètre est de 12700 km. La Lune est l'unique satellite naturel de la
Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance
moyenne séparant la Terre de la Lune est de 384 400 km (soit un peu plus d'une seconde-lumière), c'est-
à-dire environ trente fois le diamètre terrestre. La Lune s'éloigne de 3,8 centimètres par an de la Terre.
Les moustiques sont des diptères primitifs de petite taille (3-10 mm), appartenant à la famille des
Culicidés qui regroupe les Culicinés et les Anophélinés.
La cellule (du latin cellula petite chambre) est l'unité structurale, fonctionnelle et reproductrice
constituant tout ou partie d'un être vivant (à l'exception des virus).
Il existe deux types fondamentaux de cellules selon qu'elles possèdent ou non un noyau :
- les procaryotes dont l'ADN est libre dans le cytoplasme (les
bactéries, par exemple). Leur taille varie de 1 à 10 micromètres
(μm)
Escherichia coli

- les eucaryotes qui ont une organisation complexe, de nombreux
organites et dont le noyau est entouré d'une membrane
nucléaire. Leur taille varie de 10 à 100 μm
Cellule chlorophyllienne
Cellule chorophyllienne
Un virus se caractérise par son incapacité à se multiplier seul par
division. Il a besoin pour cela d'utiliser une cellule hôte : un virus est
un parasite intracellulaire obligatoire. Il est composé d'une ou
plusieurs molécules d'acide nucléique (soit d'ADN, soit d'ARN, simple
ou double brin) entourées d'une coque de protéines, appelée la
capside, et, parfois, d'une enveloppe. Il ne possède en général
aucune enzyme pouvant produire de l'énergie. Les virus sont, le plus
souvent, de très petite taille (comparée à celle d'une bactérie, par
exemple), en règle générale inférieure à 250 nanomètres.
Virus H1N1
Le diamètre estimé d'un atome « libre » (hors liaison covalente ou
cristalline) est compris entre 62 picomètres (pm) pour l'hélium et 596 pm
pour le césium, tandis que celui d'un noyau atomique est compris entre
2,4 femtomètres (fm) pour l'hydrogène H et 14,8 fm environ pour
l’uranium U.
Photo : organisation d’atomes d’un métal (microscope à effet tunnel)
Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome constituée de protons et de neutrons
(les nucléons). L’ordre de grandeur du diamètre d’un nucléon est de 1fm.
Définitions
Une année-lumière est la distance parcourue la lumière dans le vide en une année (365,25 jours).
La vitesse de la lumière dans le vide est 3,00×108 m/s : cela signifie que chaque seconde, la lumière
parcourt 300 000 km.
Le parsec (symbole pc) est une unité de longueur utilisée en astronomie.
Un parsec vaut 3,085 677×1016 m, soit environ 206 265 unités astronomiques ou 3,2616 années-lumière.
L’unité astronomique (UA ou ua) est une unité utilisée pour mesurer les distances, surtout entre les
objets du système solaire. Elle est égale à la distance entre la Terre et le Soleil.