Tailles et distances dans le système solaire

2nde Le système solaire La tête dans les étoiles.
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 ?
Planète/étoile rayon (km)
Soleil 6.960 ×105
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
On divise
→par →
. . . . . . . . . . . .
Planète miniature rayon (cm)
Soleil
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
2.2 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 Le système solaire La tête dans les étoiles.
Planète/étoile rayon (km)
Soleil 6.960 ×105
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
On divise
→par →
. . . . . . . . . . . .
Planète miniature rayon (cm)
Soleil 50
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
3 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/étoile Distance (km)
au soleil
Soleil 0
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
On divise
→par →
. . . . . . . . . . . .
Planète miniature distance (cm)
au soleil miniature
Soleil 0
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
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 Distance (km)
au soleil
Soleil 0
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
On divise
→par →
. . . . . . . . . . . .
Planète miniature distance (cm)
au soleil miniature
Soleil 0
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune

2nde Le système solaire La tête dans les étoiles.
5 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
Balle de ping pong 1.5 cm
Ballon de basket 12 cm
femme 1m65
homme 1m75
Un espace de parking 15m
La géode 20m
Paris 11km
France 420km
Afrique 980km
Deux lieux distance
deux touches d’un clavier 2cm
Tableau-bureau 1m
CDI-vie scolaire 30m
Louise Michel-centre-ville 5km
Paris-Grenoble 600km
Terre-Soleil 1.49 ×108km
Terre-Proxima du centaure 4.023 ×1013km
•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 ...