01 TP a ph Univers 2nde

TPdephysique,chapitre01,Thème L’Univers 1 / 4 2ndSciencesPhysiques/Prog2010/J.Landrevie
Hachette2°DulauransDurupthy Ó2010p14à25
NOMetPrénom:
I) OBJECTIFS
· Savoirqueleremplissagedel’espaceparlamatièreestessentiellementlacunaire,aussibienauniveaudel’atomequ’à
l’échellecosmique.
· Connaîtrelavaleurdelavitessedelalumièredanslevideoudansl’air.
· Connaîtreladéfinitiondel’annéedelumièreetsonintérêt.
· Savoirexpliquerque« voirloin,c’estvoirdanslepassé».
· Utiliserlespuissancesde10dansl’évaluationdesordresdegrandeur.
· Analyserdesdocumentsscientifiques.
II) UNITESDELONGUEUR
Danslesystèmeinternationald’unités,unelongueurs’exprimeen …………….(….).
Pour des distances inférieures au mètre, différentes unités sousmultiples du mètre sont employées.
Lesexprimercidessous,enmètre,enutilisantdespuissancesde10(aidepossiblesurlacouverturedu
livre).
Nom décimètre centimètre millimètre micromètre nanomètre picomètre femtomètre
Symbole
Valeur(m)
Pour des distances supérieures au mètre, différentes unités sont employées. En effectuant
éventuellement des recherches sur Internet, les exprimer cidessous, en mètre, en utilisant des
puissancesde10.
Nom décamètre hectomètre kilomètre unité
astronomique annéelumière parsec
Symbole
Valeur(m)
III) QUELQUESLONGUEURSDANSL'UNIVERS
Voici9 objets: La Terre, une molécule d’ADN, Le système solaire, notre Galaxie, un homme, un
atome decarbone,unnoyaud’atomedecarbone,unproton,unecelluledefeuille.
Voici9longueurs:12750km,10
21 m,12milliardsdekm,10 15 m,1,80m,10 10 m,10nm,10µm,
10
11 mm.
1. Classerles9objets,duplusgrandaupluspetit.
2. Quellestratégieestàadopterpourassocieràchaqueobjetsalongueur?
3. Mettreenœuvrelastratégiechoisie.
4. Associeràchaqueobjetsalongueur.
LycéeSainteMarieBastide TP a dePHYSIQUE chap01ThèmeL’Univers 20152016
2
nde
52
nde
6 Del'infinimentgrandàl'infinimentpetit

TPdephysique,chapitre01,Thème L’Univers 2 / 4 2ndSciencesPhysiques/Prog2010/J.Landrevie
Hachette2°DulauransDurupthy Ó2010p14à25
5. Compléterletableausuivant,parordredetailledécroissant,aprèsavoirvalidévosréponses
précédentesàl’aidedulogiciel« Puissancede10».
IV) ECHELLEDESDISTANCES
Aprèsavoircomplétéletableauprécédent,comparerlesordresdegrandeursexpriméesenmètreen
lesreportantsurunaxegraduéenpuissancesde10.
V) LAREPARTITIONDELA MATIEREDANSL’UNIVERS
1° L’infinimentpetit
Le rayon d’un noyau de l’atome d’hydrogène est rn = 1,0.10
15 m. Son électron se trouve le plus
souventàladistancera=5,3.10
11 mdunoyau.Lerayond’uneballedepingpongestR=2,0cm.
Calculeràquelledistancedelaballeilfaudraitplacerunebillereprésentantl’électronpourmodéliser
l’atomed’hydrogèneen respectantl’échelle.
Objet
Longueuren
notation
scientifique
expriméeen
mètre
Puissancede10
del'ordrede
grandeur
expriméeen
mètre
Puissancede10
del'ordrede
grandeur
expriméeavec
l’unitélamieux
appropriée

TPdephysique,chapitre01,Thème L’Univers 3 / 4 2ndSciencesPhysiques/Prog2010/J.Landrevie
Hachette2°DulauransDurupthy Ó2010p14à25
2° L’infinimentgrand
Calculerle rapportdeladimensiondusystèmesolairesurcelledelaTerre.LaTerre occupetelle une
grandeplacedanslesystèmesolaire ?
3° Conclusion
On peut souvent lire que « le remplissage de l’espace par la matière est essentiellement lacunaire,
aussibienauniveaudel’atomequ’àl’échelle cosmique».
Quesignifiecetteaffirmation ?
VI) VOIRLOIN,C’ESTREGARDERTÔT
1. Qu’estcequ’unastrophysicien ?

TPdephysique,chapitre01,Thème L’Univers 4 / 4 2ndSciencesPhysiques/Prog2010/J.Landrevie
Hachette2°DulauransDurupthy Ó2010p14à25
2. Quelleestlavitessedelalumièredanslevide ?
3. Quelleestlavitessedusondansl’air?
4. Expliquerlaphrase :« Enregardant« loin »,nousregardons« tôt» ?
5. A partir des indications du texte, proposer une définition de l’annéelumière, appelée aussi
annéedelumière.
6. Retrouverlavaleurdel’annéedelumièreenmètre.
7. CombiendetempsfautilàlalumièrepourtraverserlaGalaxie ?lesystèmesolaire ?
8. Quel est l’intérêt, pour un astrophysicien, d’utiliser l’année de lumière comme unité de
longueur?