2nde La tête dans les étoiles. Le système solaire Tailles et distances dans le système solaire 1 Présentation du système solaire 2 Les tailles : construction des planètes en miniature et à l’échelle Sur l’image ci-dessus sont représentées toutes les planètes du système solaire, ainsi que le soleil. Sur ce dessin, le soleil a l’air 5 ou 6 fois plus gros que la terre. Pourtant, en réalité, le soleil est plus de 109 fois plus gros que la terre ! 2.1 Les tailles des planètes Pouvez-vous dire pourquoi le dessin ne respecte pas les proportions réelles des planètes ? Essayons de représenter les planètes en respectant les proportions réelles. Pour chaque groupe de 4 élèves, on va vous distribuer : – 8 cartons ronds représentant les planètes, – 8 cartons rectangulaires avec les noms des planètes, – 8 cartons avec des nombres en écriture scientifique : chacun correspond au rayon d’une planète. – 8 cartons avec des nombres en écriture scientifique, plus grands : ils correspondent à la distance au soleil d’une planète, et nous serviront en deuxième partie d’activité. En groupe de 4, associez à chaque carton planète son nom et son rayon. Complétez les tableaux ci-dessous. Par quel nombre a-t-on divisé les rayons des planètes pour obtenir la taille des cartons représentant chaque planète ? Pourquoi est-il difficile de représenter le soleil aussi à cette échelle ? 2.2 Planète/étoile rayon (km) Planète miniature Soleil Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune 6.960 × 105 Soleil Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune → On divise par ............ → rayon (cm) Rayons des planètes miniatures de la maquette Si l’on veut faire un carton représentant le soleil à la même échelle que les cartons que vous avez disposé, quel rayon le carton du soleil devra-t-il avoir ? Cette valeur est trop grande : pas facile de trouver un carton assez grand pour y découper un tel soleil ! On choisit une valeur raisonnable pour le diamètre du carton représentant le soleil : 50cm de rayon. Par combien faut-il alors diviser le rayon des autres planètes pour obtenir le rayon de leur représentation miniature ? le groupe maquette remplira le tableau suivant pour savoir quelle taille devront avoir les représentations en carton des planètes. 2nde 3 La tête dans les étoiles. Le système solaire Planète/étoile rayon (km) Planète miniature rayon (cm) Soleil Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune 6.960 × 105 Soleil Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune 50 → On divise par ............ → Les distances : plaçons les planètes par rapport au soleil L’image en haut de cette fiche d’activité ne respecte pas non plus les distances : Jupiter paraît à peine deux fois plus loin du soleil que la terre alors qu’en réalité elle est presque 5 fois plus loin ! 3.1 Distances des planètes au soleil Nous vous avons distribué des cartons indiquant les distances des planètes au soleil, placez-les en face des bonnes planètes, puis remplissez le tableau ci-dessous à gauche ! Ensuite, divisez par le nombre obtenu en 1.2 pour savoir comment les distances réelles se traduisent sur notre représentation miniature du système solaire : à quelle distance de notre soleil miniature faudrait-il placer nos planètes miniatures ? Cela vous semble-t-il réaliste ? Planète miniature distance (cm) Planète/étoile Distance (km) au soleil miniature au soleil Soleil 0 Soleil 0 Mercure Mercure Vénus On divise Vénus Terre → par → Terre ............ Mars Mars Jupiter Jupiter Saturne Saturne Uranus Uranus Neptune Neptune 4 Une échelle pour les distances, une échelle pour les tailles On ne peut donc pas représenter les tailles des planètes et les distances entre les planètes en utilisant la même échelle. Sachant que l’on dispose de 5m d’espace autour de notre soleil miniature, le groupe ”maquette” décidera d’une nouvelle échelle pour les distances et remplira le tableau suivant : le tableau de droite indique à quelle distance du soleil miniature il faut placer chacune des planètes miniatures ! Planète/étoile Soleil Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune Distance (km) au soleil 0 → On divise par ............ → Planète miniature distance (cm) au soleil miniature Soleil Mercure Vénus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune 0 2nde 5 Le système solaire La tête dans les étoiles. Si la terre était ... Le tableau ci-dessous donne les rayons de quelques objets ou pays (considérés comme circulaires...). Servez-vous-en pour compléter les comparaisons qui suivent, qui donnent une idée des rapports de distances et de tailles dans le système solaire... Objet rayon ou taille Orange 5cm Deux lieux distance Balle de ping pong 1.5 cm deux touches d’un clavier 2cm Ballon de basket 12 cm Tableau-bureau 1m femme 1m65 CDI-vie scolaire 30m homme 1m75 Louise Michel-centre-ville 5km Un espace de parking 15m Paris-Grenoble 600km La géode 20m Terre-Soleil 1.49 × 108 km Paris 11km Terre-Proxima du centaure 4.023 × 1013 km France 420km Afrique 980km • • • • • Si la terre était une balle de ping-pong, le soleil serait... Si la terre était une balle de ping-pong, saturne serait... Si mercure était une orange, le soleil serait... Si la distance terre-soleil était celle du tableau au bureau, la distance entre Neptune et le soleil serait... Si la distance terre-soleil était la distance entre deux touches consécutives d’une calculatrice, la distance entre la terre et Proxima du centaure, l’étoile la plus proche (hormis le soleil) serait ...