Une maquette du système solaire Le système solaire est constitué de 8 planètes gravitant à des distances différentes autour du Soleil. Voici quelques données à propos du système solaire : Planète Diamètre équatorial (km) Diamètre Dans la maquette (cm) Mercure 4,9×103 57 Vénus 1,2×104 108 Terre 1,3×104 150 Mars 6,8×103 227 Jupiter 1,4×105 Saturne 1,2x105 1427 Uranus 5,1x104 2875 Neptune 4,9x104 4497 7,0 Distance planète-Soleil (millions de km) Distance dans la maquette (m) 778 SOLEIL S'agissant du Soleil, son diamètre équatorial est de 109 fois celui de la Terre. Travail à réaliser : Votre mission est de construire une maquette du système solaire dans laquelle le Soleil, les planètes et les distances entre ces astres seraient à la même échelle. 1. Détermination l’échelle de la maquette : le tableau indique que dans la maquette Jupiter a environ la taille d’une balle de tennis (soit 7,0cm de diamètre). Expliquer le calcul qui permet de compléter la phrase donnant l’échelle : « 1,0cm sur la maquette correspond à ….. » (précision attendue : 2 chiffres significatifs) 2. Calcul des diamètres des différentes planètes et des distances (compléter colonnes du tableau) ; attention aux unités du tableau (conversions). (1 exemple détaillé sur la copie taille et distance pour la terre) (précision attendue : 2 chiffres significatifs) 3. Calculer la taille du soleil dans la maquette. (explication du calcul attendu ; précision attendue : 2 chiffres significatifs ) 4. Mettre les images des planètes à la bonne taille : Vous disposez d’un fichier téléchargeable sur le site www.physique-pontonniers.fr à la page Seconde/Univers dans lequel sont données des images des planètes du système solaire. Pour mettre les images des planètes à la bonne taille dans le fichier en suivant le protocole suivant : Faire 1 clic droit sur l’image de la planète Apparaît un menu dans lequel il faut choisir l’option « image » Apparaît une fenêtre dans laquelle on clique l’onglet « type » 5. Après avoir vérifié que l’option « Conserver le ratio», inscrire la taille voulue dans l’une des cases hauteur ou largeur, puis OK. Position des planètes dans la maquette : Vous disposez d’une carte de Strasbourg. Une règle graduée en mètres indique les distances réelles dans Strasbourg ; l’origine de cette règle coïncide avec le centre de la Place de la république où on place le Soleil. Indiquer sur la carte où on devrait positionner les planètes ? La Voie lactée appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle se situe le Système solaire (dont la Terre, notamment). Il est difficile de connaître sa forme exacte, mais l’on sait qu’elle est assez semblable à celle de la Galaxie d’Andromède. Il s’agit donc d’une galaxie spirale. Sa forme générale est un disque de 80 000 années lumières de diamètre comportant un bulbe central. Elle contient environ 140 milliards d’étoiles, dont le Soleil, pour une masse totale évaluée de l’ordre de plusieurs centaines de milliards de masses solaires. La dénomination « voie lactée » désignait d’abord uniquement la partie observable à l’œil nu de notre galaxie qui crée la bande blanchâtre tracée dans le ciel nocturne par le disque galactique. Le centre galactique est le centre de rotation de la Voie lactée. Il est situé à une distance d'environ 8 kiloparsecs (kpc) du Soleil dans la région lumineuse la plus étendue de la Voie lactée, en direction de la constellation du Sagittaire. L’étoile la plus proche du Soleil, Proxima Centauri, se trouve à 4,22 al. http://www.sergebrunier.com/gallerie/vl/ La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance séparant la Terre de la Lune est d’environ 380 000 km (soit un peu plus d'une seconde-lumière), c'est-à-dire environ trente fois le diamètre terrestre. 6. A quelle distance faudrait-il placer Proxima du Centaure dans la maquette ? Le centre de la Galaxie ? Détaillez les calculs. Quelques outils : Puissance de 10 : Quelles sont les puissances de 10 correspondant aux ordres de grandeur suivants : Un millier 103 Un millième 10-3 Cent 102 Un million 106 Un millionième 10-6 Un centième 10-2 Un milliard 109 Un milliardième 10-9 Un dixième 10-1 Multiples et sous-multiples: Tm m dm Gm cm Mm mm km μm hm nm dam m pm fm 1 Gm en m Nombre de colonnes séparant les 2 unités 9 1 km en m 3 droite x 10+3 1 mm en m 3 gauche x 10-3 1 μm en m 6 gauche x 10-3 Conversion droite Calcul en puissance de 10 x 10+9 sens Utilisation de la calculette : Ecrire le nombre 1,67.10-27 à la calculette : 1 . 6 7 2nd EE - 10 1 . 6 7 Exp - 10 2 . 6 7 10x -1020 2 2 10 20 010 102 20 4 102 10 10 20 ) 2 4 9 10 10 10 1 22 4 3 9 Calculer 22 10 22 10 4 10 / ( 3 x 20 2 7 7 2 10 0 7 10 10 0 - 10 4 4 9 Calculer 3 4 0 / 3 x 9 10 2 2 10 10 22 20 0 10 10 10 10 2 Une année-lumière est la distance parcourue par4 un photon (ou plus simplement la lumière) dans le vide, en 10 22 20 0 dehors10de tout champ gravitationnel en une année julienne (365,25 jours). La vitesse de la 10 ou magnétique, 102 2 4 10 lumière 22dans le vide est (par définition10du mètre) de 2,998×108 m/s. 20 10 10 de longueur 10 Le parsec (symbole pc) est une unité utilisée en astronomie. Un parsec vaut 3,3 années-lumière 20 2 4 10 0 10 10 2 2 20 10 10 10 22 0 10 10 10 4 2 20 10 10 10 20 Esplanade Observatoire Palais Universitaire Gallia Lycée Place de la République