Chapitre 1 - Collège Philippe de Champaigne

Chapitre 1 : UN PEU D’ASTRONOMIE … AVANT LA MECANIQUE
● Avant d’aborder la mécanique et notamment la gravitation, nous allons
découvrir la composition de l’Univers.
● Définition d’un astre :
Corps célestes, incluant les étoiles, les planètes, les comètes et les astéroïdes. Il
s'agit de tout objet céleste naturel visible.
I- Le système solaire
1-La composition du système solaire
● Le système solaire est constitué, en son centre d’une étoile, le Soleil, et de
huit planètes qui se déplacent sur des trajectoires presque circulaires.
● On distingue deux types de planètes :
-les planètes telluriques.
-les planètes (géantes) gazeuses.
● Définition d’une planète tellurique :
Une planète tellurique est constituée de roches (Mercure, Vénus, Terre, Mars).
● Définition d’une planète (géante) gazeuse :
Une planète (géante) gazeuse est constituée en majorité de gaz (Jupiter,
Saturne, Uranus et Neptune).
● La plus part des planètes possèdent des satellites naturels qui tourne autour
de celle-ci. (FAIRE UN TABLEAU)
-Mercure : aucun
-Vénus : aucun
-Terre : 1 satellite, la Lune
- Mars : 2 satellites.
- Jupiter : 63 satellites connus à ce jour.
- Saturne : 61 satellites connus à ce jour.
- Uranus : 27 satellites connus à ce jour.
- Neptune : 13 satellites connus à ce jour.
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1 Xavier BEZAUD, professeur de Sciences physiques au collège Philippe de Champaigne.

● D’autres petits corps se déplacent autour du Soleil : 2
- les comètes (corps rocheux enveloppés de glace, originaires des confins
du système solaire)
- les astéroïdes (parler de la ceinture d’astéroïdes) (petits corps rocheux
dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs
kilomètres)
●Remarque : le Soleil concentre à lui seul plus de 99% de la masse totale du
système solaire.
M Soleil = 2 × 1030 kg M Terre = 6 × 1024 kg
2-Ordre des planètes du système solaire
● Voici les 8 planètes du système solaire allant de la plus proche, à la plus
éloignée du Soleil :
Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, et Neptune.
● Phrase mnémotechnique permettant de retenir l’ordre des planètes :
« Ma Voiture Te Mène Joyeusement Sur Une Nationale ».
3-Remarque importante :
● Le 28 août 2006, Pluton, 9ème planète du système solaire depuis 80 ans, perd
son statut de planète et est classée comme une « planète naine ».
4-Résumé :
● Notre système solaire est composé de différents astres :
- 1 étoile, le Soleil.
- 8 planètes dont 4 planètes telluriques et 4 planètes géantes gazeuses.
- des comètes.
- des astéroïdes.
II- La composition de notre Univers.
● L’Univers est constitué de centaines de milliards de galaxies.
● Définition d’une galaxie :
Une galaxie est constituée de centaines de milliards d’étoiles comme le Soleil.
2 Xavier BEZAUD, professeur de Sciences physiques au collège Philippe de Champaigne.

● Notre système solaire se situe dans une galaxie que l’on appelle la Voie lactée.
III- Notion de vitesse et des calculs de distances d’astres
La lumière se propage à la vitesse v parcourt une distance d pendant une durée t,
telle que :
v = d / t d = v . t t = d / v
Unités :
-si d est en mètre et t en seconde (s), alors v est en mètre par seconde (m/s)
-si d est en kilomètre (km) et t en seconde (s), alors v est en kilomètre par
seconde (km/s).
IV- L’année lumière
Les distances utilisées en Astronomie sont très grandes. Le mètre et le
kilomètre sont des unités trop petites en Astronomie. On utilise l’année lumière.
Définition de l’année lumière :
L’année lumière (symbole a.l.) est la DISTANCE parcourue par la lumière, dans le
vide, en une année.
ATTENTION : L’ANNEE LUMIERE EST UNE DISTANCE ET NON UNE
DUREE !!!
Calcul de l’année lumière :
1 année = 365.25 jours
1 jour = 24 h
1 h = 60 min
1 min = 60 s
1 année = 365.25 x 24 x 60 x 60
= 9.47 x 1012 km
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3 Xavier BEZAUD, professeur de Sciences physiques au collège Philippe de Champaigne.

V- Voir loin…c’est voir dans le passé
Pour des événements terrestres, la vitesse de la lumière nous parait instantanée.
Mais pour des objets très éloignés, comme les galaxies, la lumière émise voyage
pendant des milliards d’années avant de nous parvenir : les événements que nous
observons se sont déroulés dans un lointain passé.
Voir un événement lointain dans le ciel, c’est le voir tel qu’il était dans le
passé. Ainsi voir loin dans l’espace, c’est voir loin dans le passé.
Les physiciens ne cessent d’étudier le ciel, car en étudiant le ciel on étudie
également le passé de notre Univers et nous permet de découvrir son
histoire et son évolution.
VI-Exercices d’applications :
Exercice 1 : Calcul d’une vitesse
La lumière parcourt une distance de Paris-Marseille de 780 km, en 2,6 ms.
Calculer la valeur de la vitesse de la lumière dans l’air.
Exercice 2 : Calcul d’une distance
La lumière du Soleil met 8 et 18 seconde pour parcourir la distance Soleil-
Terre. Déterminer la distance Soleil-Terre.
Exercice 3 : Calcul d’une durée
La distance entre le Soleil et la planète Saturne est de 1 420 000 000 km.
Déterminer le temps que met la lumière pour parcourir la distance Soleil-
Saturne.
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4 Xavier BEZAUD, professeur de Sciences physiques au collège Philippe de Champaigne.