Activité documentaire et expérimentale N°1 (P12)

Activité documentaire, expérimentale et d’investigation N°1 (P12)
1- Présentation de l’Univers :
a) Avec l’animation « DimensionDansUnivers », classe les objets demandés par taille croissante, du microscopique
(infiniment petit) au macroscopique (infiniment grand) : ……………………………………………………………………………………………………………
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b) De quel outil mathématique a-t-on besoin pour décrire les objets dans l’Univers ? ………………………………………………………
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2- Appréhender les longueurs dans l’Univers :
La notation scientifique est une représentation d’un nombre décimal.
Elle consiste à exprimer le nombre sous la forme
n
a10
où est le signe, a est un nombre décimal
correspondant aux chiffres significatifs tel que
101 a
et n est un entier relatif.
L’ordre de grandeur d’un nombre est la puissance de dix la plus proche de ce nombre, c’est une valeur approchée.
En t’aidant de l’animation « MicroMacro », complète le tableau en attribuant une valeur pour la dimension de chaque
objet proposé parmi les suivantes : 100 nm ; 5 mm ; 180 km ; 320 m ; 10 μm ; 6400 km ; 150·106 km ; 0,1 nm ; 10-15 m
; 2·1019 m ; 40 μm et les convertir en mètre. Ecris-la en notation scientifique en m et indique l’ordre de grandeur.
Objets de l’Univers
Dimension à convertir en m
Notation scientifique
Ordre de grandeur
Taille du nuage de
Magellan (galaxie)
Taille d'une fourmi
Diamètre d'un globule
rouge
Cap sud - Cap nord Corse
Taille d'un virus
Taille d'un atome
Taille d'un noyau atomique
Rayon terrestre
Distance
Terre-Soleil
Hauteur de la tour Eiffel
Diamètre d'un
cheveu

Nom du
préfixe
giga
méga
kilo
hecto
déca
Unité
déci
centi
milli
micro
nano
pico
Symbole
m, g, L, …
Puissance
de 10
100 = 1
3- Voir loin, c’est voir dans le passé :
En astronomie, l’année de lumière, notée a.l, est la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année à la
vitesse c = 3,00×108 m·s-1.
b) Détermine la valeur d’une année lumière en mètre : ………………………………………………………………………………………………………………
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d) Calcule en a.l la taille du grand nuage de Magellan : 2,0×10 19 m : …………………………………………………………………………………………
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e) Quel est l’intérêt de l’année lumière en astronomie ? ……………………………………………………………………………………………………………
4- La rétrogradation de Mars :
a) Quelle est la trajectoire approximative du centre d’inertie d’une planète (Terre, Mars, …) dans le référentiel
héliocentrique (par rapport au centre du Soleil) ?
b) Quelle est la période de révolution (approximative) de la Terre et de Mars autour du Soleil en jours ?
c) Démarche d’investigation : En utilisant la vidéo « Trajectoire de Mars » (à partir de l’image 18/58 jusqu’à l’image
47/58 comprise) et le logiciel LatisPro (voir activité N°1 du chapitre P6), explique précisément le terme
rétrogradation décrivant la trajectoire de Mars par rapport au référentiel géocentrique (par rapport au centre
de la Terre). La distance Terre-Soleil de 150 000 000 000 m (c’est l’unité astronomique, 1 UA).
a) Imaginons que cette scène se passe en ce moment sur une exoplanète
(planète en orbite autour d’une autre étoile que le Soleil), explique pourquoi ces
extra-terrestres voient le passé !!!
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c) En observant la Terre, ces extra-terrestres voient la prise de la Bastille en 1789.
Estime la distance en al, puis en notation scientifique en m.
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Dès le début, la planète rouge a donné du fil à
retordre aux premiers observateurs (le terme
planète signifie vagabond ou astre errant, car les
planètes se déplacent parmi les étoiles immobiles).
Mars traverse habituellement le ciel d'est en ouest.
Mais par moment, Mars entame son fameux
mouvement de rétrogradation.
Visualise la vidéo « Trajectoire TM » dans LatisPro.