au collège Colette Besson
7 minutes de sciences

ACTIVITE 01

Contenus à projeter.

CHAPITRE 4 : La manière dans l’Univers

Activité 01 : Quelles structures trouve-t-on dans l’Univers ?

 

Structure de l’Univers

 

Structure dans l’Univers

 

Rappel P10

Rappel : Les puissances de 10

 

Exercice 1 :

Exercice 1 : Ecrire en notation scientifique

 

6000 = . . . . . . . . . . . .

82000 = . . . . . . . . . . . .

0,00005 = . . . . . . . . . . . .

4200000000 = . . . . . . . . . . . .

0,00000000009264 = . . . . . . . . . . . .

181500000000000000= . . . . . . . . . . . .

Exercice 2 :

Exercice 2 : Calculer et donner le résultat en notation scientifique

103 + 107 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

105 – 10-5 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

104 – 103 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

10-3 + 103 = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . 

Bilan

 

Bilan :

Pour rendre compte des différentes structures (systèmes solaires, galaxies, …), l’unité la plus adaptée pour exprimer les distances qui séparent les objets célestes est dans le système solaire l’U.A et dans l’Univers l’année-lumière.

 

 

CHAPITRE 4 : La manière dans l’Univers

Activité 01 : Quelles structures trouve-t-on dans l’Univers ?

 

Document 1 : L’Univers observable. L’Univers est peut-être infini. Ce que l’on peut observer de lui est contenu dans une sphère centrée sur la Terre de rayon égal à 46,5 années-lumière.

Document 2 : Quelques objets et distances célestes.

Document 3 : Stellarium-web

Pour décrypter le ciel nocturne, https://stellarium-web.org/, propose une application web et mobile.

 

Rappel : Les puissances de 10

 

Toutes les valeurs de distance données dans le document 1 sont écrites en notation scientifique.

Explication :

 

1837,59 est un nombre positif.

On pourrait écrire :

1837,59 = 1,83759 x 1 000 = 1,83759 x 103

1837,59 = 18,3759 x 100 = 18,3759 x 102

1837,59 = 183,759 x 10 = 183,759 x 101

1837,59 = 18375,9 ÷ 10 = 18375,9 x 10-1

1837,59 = 183759 ÷ 100 = 183759 x 10-2

1837,59 = …

 

A retenir : L’écriture scientifique

 

Un nombre positif est écrit en notation scientifique lorsqu’il est écrit sous la forme suivante :

a x 10m

Avec : a, un nombre décimal tel que 1≤ a et m, un nombre entier relatif.

 

 

Exercice 1 : Ecrire en notation scientifique

6000 = 6 x 103  

82000 = 8,2 x 104  

0,00005 = 5 x 10-5  

4200000000 = 4,2 x 109  

0,00000000009264 = 9,264 x 10-11  

181500000000000000= 1,815 x 1017  

 

Exercice 2 : Calculer et donner le résultat en notation scientifique

103 + 107 = 10 001 000 = 1,0001 x 107

≃ 1 x 107

L’écriture en notation scientifique permet en pratique de comparer des nombres et dans le cas d’addition ou de soustraction de négliger une grandeur quand l’écart en puissance de 10 est considéré comme trop important.

105 – 10-5 = 99 999,99999 = 9,999999999 x 104

≃ 1 x 105

104 – 103 = 11 000 = 1,1 x104

≃ 1,1 x 104

10-3 + 103 = 1 000,001 = 1,000001 x 103

≃ 1 x 103

 

Les unités astronomiques

Pour les rendre ces dimensions plus lisibles, les astronomes utilisent non seulement les puissances de 10 mais aussi des unités particulières.

→ 1 UA (unité astronomique) : distance moyenne entre la Terre et le Soleil 1 UA ≈ 1,5 x 1011 m

 

→ 1 al (année-lumière) : distance parcourue par la lumière en une année 1 al ≈ 9,5 x 1015 m

 

Le cas de Neptune

4,45 × 1012 m

???

Situation de proportionnalité :

??? = 4,45 × 1012 × 1 ÷ ( 1,5 × 1011 ) = 27 273 115 = 30,3 UA

1,5 × 1011 m

1 UA

 

Le cas de Polaris

4,08 × 1018 m

???

Situation de proportionnalité :

??? = 4,08 × 1018 x 1 ÷ ( 9,5 × 1015 ) = 431 a.l.

9,5 × 1015 m

1 a.l.

 

Le cas de Andromède

2,43 × 1022 m

???

Situation de proportionnalité :

??? = 2,43 × 1022 x 1 ÷ ( 9,5 × 1015 ) = 2,6 × 106 a.l.

9,5 × 1015 m

1 a.l.

 

 

soit 2,6 millions d’années lumière.

 

Le cas de l’amas de Stephan

2,83 × 1027 m

???

Situation de proportionnalité :

??? = 2,83 × 1027 x 1 ÷ ( 9,5 × 1015 ) = 300 × 106 a.l.

 

soit 300 millions d’années lumière.

9,5 × 1015 m

1 a.l.

 

 

 

Bilan :

Pour rendre compte des différentes structures (systèmes solaires, galaxies, …), l’unité la plus adaptée pour exprimer les distances qui séparent les objets célestes est dans le système solaire l’U.A et dans l’Univers l’année-lumière.