Les longueurs à l`échelle astronomique

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Les longueurs à l’échelle astronomique
I.Les unités adaptées à l’échelle de l’univers
I.a. L’unité astronomique
I.b. L’année lumière
Postulat
La vitesse de la lumière dans le vide est très exactement de 299 792 458 m.s
-1
.
Soit avec un chiffre significatif :
C= 3.10
8
m.s
-1
Définition
L’année lumière (A.L) est la distance parcourue par la lumière pendant un an, à la vitesse
c=3.10
8
m.s
-1
I.c. Application
Convertir 1 A.L en mètres avec deux chiffres significatifs
1 A.L = 9,5.10
15
m
L’étoile la plus proche est à 4 ans et 3 mois lumière, convertir cette distance en mètre
Il faut calculer la distance parcourue par la lumière pendant ce temps :
c =
t
d
doit d = c.t d’où d = 3.10
8
. (365*4+3*30)*24*3600 = 4.10
16
m
7,8,9 P209
13 P209 (calcul des distances soleil planète en temps lumière)
II.Description du système solaire (recherche)
II.a. Le système solaire et les planètes
Recherche au CDI et Présentation par les élèves des planètes :
Astres Mercure Vénus Terre Lune Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Pluton
Distance
moyenne au
Soleil en km
58.10
6
km
108.10
6
km 150.10
6
km
228.10
6
km
778.10
6
km
1427.10
6
km
2870.10
6
km
4500.10
6
km
5950.10
6
km
Durée d’une
révolution
autour du
Soleil (en
année)
0,24 an 0,61 an 1 an 1,88 an 11,86
ans 29,45 ans 84 ans 164 ans 247,7 ans
Diamètre en
km 4840 km 12400
km 12756 km 6800 km 142800 km
120 800
km
47 600
km
44 600
km 5850 km
Durée de la 59 j 243 j 23H56min 24H 37 9 H 50 10 h 39 17 H 14 16 H 03 153 H
1 U.A=150.10
6
Km
Terre
Soleil

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rotation sur
elle-même
min min min min 17min
Température
minimale - 173°C 470°C -10°C -153°C -70°C -140 °C -180°C -210°C -215°C -230°C
Température
maximale 427°C 470°C 40°C 107°C 20 °C -140°C -180°C -210°C -215°C -230°C
Température
moyenne 127°C 470°C 15°C -23°C -60 °C -140°C -180°C -210°C -215°C -230°C
Atmosphère ?
Trace Oui,
nuages oui Non oui oui oui oui oui non
Etat
solide solide solide solide solide
Pas de
surface
solide
Pas de
surface
solide
Pas de
surface
solide
Pas de
surface
solide
solide
III.Mouvement de la Terre et les saisons
• La période de révolution est le temps mis par une planète pour faire un tour complet
autour du Soleil (pour Terre c’est environ 365,25 jours)
• La période de rotation sidérale est le temps d’une rotation complète autour de l’axe
des pôles d’une planète par rapport à une étoile très éloignée. C’est la durée du jour
sidéral
Tous sur orbite N°1(montage saisons))
Tous sur orbite N°25 (le soleil, tropiques, Ératosthène)(passer en entier = 7min)
Tous sur orbite N°26(cercle polaire)(début jusqu'à 3min15s)
III.a. Les saisons
•
Les saisons s’expliquent par la distance terre soleil vrai faux
•
Les saisons s’expliquent grâce à l’inclinaison de la terre par
rapport au plan de l’écliptique vrai faux
Plan de l’écliptique

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Rayons du
soleil
Saison dans
l’hémisphère
nord
Automne hiver printemps été
Saison dans
l’hémisphère
sud
printemps été automne hiver
L’automne
commence lorsque
les rayons du soleil
sont
perpendiculaires à
l’équateur
L’hiver commence
lorsque les rayons
du soleil sont
perpendiculaires au
tropique du
capricorne
Le printemps
commence lorsque
les rayons du soleil
sont
perpendiculaires à
l’équateur
Le été commence
lorsque les rayons du
soleil sont
perpendiculaires au
tropique du cancer
Le jour de
l’automne la durée
du jour est de 12 H
sur toute la Terre et
celle de la nuit de
12H également
Au nord :
Le jour de l’hiver le
jour ne se lèvera pas
à partir du cercle
polaire jusqu’au
pole nord.
Au sud :
La nuit ne tombera
pas à partir du
cercle polaire
jusqu’au pole sud.
Le jour du
printemps la durée
du jour est de 12 H
sur toute la Terre et
celle de la nuit de
12H également
Au nord :
Le jour de l’été la nuit
ne tombera pas du
cercle polaire
jusqu’au pole nord.
Au sud :
Le jour ne se lèvera
pas à partir du cercle
polaire jusqu’au pole
sud.

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III.b. Le calendrier
Les saisons sont définies par la position de la Terre sur son orbite
III.c. Cercle polaire
Vidéo : tous sur orbite
III.d. Mesure du rayon de la Terre
Un stade = 160 m
1. Par une relation de proportionnalité, en déduire la circonférence de la terre en stade :
Mesure
d’arc
en degrés
7,2° 360°
Longueur
en stades 5000 250 000
2. Convertir 250 000 stades en kilomètres
Longueurs
en stade 1 250 000°
Longueur
en
kilomètre
0,160
Km 40 000 km
3. Calculer le rayon de la terre à partir de son périmètre P = 40 000 km. (On rappelle
que P = 2πR , ou P est la périmètre du cercle et R le rayon du cercle)

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R=
π
2
P d’où
R= 6366 km
IV.Notre galaxie et l’univers (voir livre p 206)
Notre galaxie est une spirale plate, son diamètre est de l’ordre de 100 000 AL
L’univers contient un grand nombre de galaxies
Comment voyager dans le système solaire.wmv (7 min)
• Rotation de la terre sur elle-même, jour et nuit
• Proportion de la terre et du soleil (et système solaire)
• Vitesse de rotation au tour du soleil des planètes
• Signes du Zodiaque (modification des constellations)
• Vitesse de la lumière
V.Voir loin, c’est voir dans le passé
29 Coucher du Soleil au bord de la mer
La vitesse de la lumière n’est pas infinie (300 000 km/s).Le soleil se trouve à une distance de
8 minutes lumière c'est-à-dire la distance parcourue par la lumière en 8 minutes. On voit donc
le soleil avec un décalage de 8 minutes dans le temps. Plus on voit loin plus la lumière est
ancienne.
12,13,P197 Thales
22 , 25, P197 parallaxe et visée