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CHAPITRE 04 : Mouvement et vitesse
Activité 06 : Mouvement de la Terre
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Document 3 : Quelques caractéristiques des planètes du système solaire.
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CHAPITRE 04 : Mouvement et vitesse
Activité 06 : Mouvement de la Terre
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Monsieur R., professeur de physique, a 41 ans. Si cet âge est valable sur Terre, il n’est pas le même sur d’autres planètes. Par exemple, sur Mars, monsieur R. aurait à peine 21 ans martiens ! |
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Problématique : Comment est définie une année ? Quel serait notre ange sur une autre planète ?
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Document 1 : Système solaire
Le système solaire est un ensemble d’objets célestes. Il est constitué d’une étoile (le Soleil), de planètes (Terre, Mars, Jupiter, etc.), de satellites naturels (comme la Lune) ainsi que d’une multitude d’autres objets (astéroïdes, planètes naines, comètes, etc.).
Le système solaire est une infime partie de la Voie lactée, notre galaxie. Dans le système solaire, les distances entre ces objets sont tellement grandes qu’il est plus pratique d’utiliser le kilomètre plutôt que le mètre.
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Document 2 : Mouvements de la Terre
La Terre, comme les autres planètes du système solaire, réalise deux mouvements : un mouvement de rotation et un mouvement de révolution.
La période de rotation d’une planète, notée Trotation, est la durée nécessaire pour qu’elle tourne sur elle-même. Pour la Terre, cette période de rotation correspond à 1 jour, soit 24 h.
La période de révolution, notée Trévolution , est la durée nécessaire pour qu’une planète effectue un tour complet autour du Soleil. Pour la Terre, cela correspond à une année, soit 365,25 jours. La partie décimale de cette durée est prise en compte tous les quatre ans en ajoutant une journée supplémentaire correspondant au 29 février des années bissextiles. |
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Document 3 : Quelques caractéristiques des planètes du système solaire.
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Je réponds pas à pas …
1. Doc.2 et 3 Relever la période de rotation de la Terre et la noter dans le tableau. Faire de même concernant la révolution de la Terre autour du Soleil.
2. Doc.1 à 3 Réaliser les conversions suivantes pour chaque planète :
– les diamètres D en kilomètre (km) ;
– les périodes de rotation Trotation en heure (h) ;
– les périodes de révolution Trévolution en année terrestre (a).
3. Doc.3 Indiquer si les propositions suivantes sont vraies ou fausses en justifiant la réponse.
Plus une planète est éloignée du Soleil :
– plus elle a un diamètre important. ☐ Vrai ☑ Faux
Par exemple, la Terre a un diamètre (12 742 km) plus grand que celui de Mars (6 779 km). Et pourtant, Mars est plus éloignée du Soleil que la Terre.
– plus la durée de sa journée est grande. ☐ Vrai ☑ Faux
Par exemple, Neptune, qui est la planète la plus éloignée du Système solaire, a une période de rotation sur elle-même bien plus petite que celle de Mercure qui en est la plus proche (respectivement 16 h contre 1 407 h).
– plus la durée de son année est grande. ☑ Vrai ☐ Faux
La période de révolution est plus importante lorsque la planète est plus éloignée du Soleil.
4. Doc.3 Identifier la planète sur laquelle monsieur R. pourrait exprimer son âge avec un nombre d’années le plus élevé. Expliquer votre raisonnement.
Première proposition de réponse:
Dans le Système solaire, la durée d’une année est associée au mouvement de révolution d’une planète autour du Soleil. Ainsi, plus une planète a une période de révolution faible, plus elle effectue de tours autour du Soleil, et donc plus le nombre d’années sur cette planète augmente. Or, la planète qui possède la période de révolution la plus faible est Mercure : c’est donc sur cette planète que Lisa pourrait exprimer son âge avec un nombre d’années le plus élevé.
Deuxième proposition de réponse :
Sur Terre, la période de révolution est égale à 1 an. Si Lisa a 11 ans terrestres, c’est parce que la Terre a effectué 11 fois le tour du Soleil depuis qu’elle est née.
Sur une planète avec une période de révolution plus courte, comme Mercure qui possède la période la plus courte avec 88 j = 0,24 a, la planète effectue davantage de révolutions autour du Soleil.
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Année mercurienne |
Année terrestre |
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Durée |
88 j |
365,25 j |
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Nombre de tours réalisés par Mercure autour du Soleil |
1 |
4 |
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× 4 |
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Ce tableau permet d’illustrer le fait que lorsque la Terre fait un tour sur elle-même en 365,25 j, Mercure en a quant à elle fait 4. Ainsi, si monsieur R a fait 41 tours autour du Soleil sur la Terre, elle en aurait fait 4 fois plus sur Mercure, soit 124. Son âge mercurien serait donc de 124 ans.
