5.1. Le système solaire
Questions-réponses sur le système solaire avec les élèves puis navigation ‘virtuelle’ dans l’espace avec Celestia
- Documents
Etude de document Nathan p90
Cours
Notre système solaire est formé d’une étoile, le soleil, et de huit planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune).
Etoiles et planètes sont appelés Astres.
Une multitude de petits corps (astéroïdes, comètes) ont été formés au même moment, et sont constitués de glace, de roche ou de métal.
- La terre
Au cours de son mouvement de révolution autour du soleil, la Terre décrit une trajectoire quasi-circulaire. Sa période de révolution est égale à 365 jours un quart.
Ce mouvement de révolution s’accompagne d’un mouvement de rotation de la terre sur elle-même en 24 h.
Le soleil est une source de lumière primaire qui éclaire la terre : celle-ci possède une zone éclairée et une ombre propre. Un observateur terrestre se trouve alternativement dans l’une ou l’autre de ces zones. Dans la zone éclairée, il fait jour, tandis que dans l’ombre propre, il fait nuit. Du fait de la rotation de la terre sur elle-même, jours et nuits alternent pour un observateur terrestre.
L’axe de rotation de la terre a une direction fixe au cours d’une année, mais cet axe est toujours incliné par rapport à la perpendiculaire au plan de l’écliptique (plan de l’orbite terrestre). L’ensoleillement dépend de la position de l’observateur terrestre et de la période de l’année.
La durée du jour varie avec les saisons.
- La Lune
La Lune est l’unique satellite naturel de la Terre. Elle tourne autour de la Terre en 29 jours et demi et elle tourne aussi sur elle-même en 29 jours et demi. La Lune présente donc toujours la même face à la Terre.
5.2. Les phases de la Lune
Expérience :
- Simulation de l’observation de la Lune avec le projecteur dans une salle noire. Un élève est la Terre et un autre présente un ballon de foot qui représente la Lune et tourne autour.
- Simulation avec le logiciel Flash.
- Documents
Etude de document Nathan p91
Cours
Comme la Terre, la Lune n’émet pas de lumière propre : elle diffuse celle qu’elle reçoit du Soleil.
Sa surface possède une zone éclairée et une ombre propre. Les différents aspects sous lesquels la Lune nous apparaît depuis la terre sont appelés phases de la lune.
L’intervalle de temps qui sépare deux « Nouvelles Lunes » consécutives est appelé lunaison. Sa valeur est égale à 29 jours et 12 heures environ.
- Documents
Document sur le système Solaire, Nathan p100
5.3. Les éclipses
Expérience :
Reprise de l’activité précédente : Simulation de l’observation de la Lune avec le projecteur dans une salle noire. Un élève est la Terre et un autre présente un ballon de foot qui représente la Lune et tourne autour. Cette fois les éclipses sont simulées également.
Simulation avec le logiciel Celestia.
- Documents
Document sur les éclipses, Nathan p94
Vidéo sur l’éclipse de Soleil de 1999
Cours
Comme tout objet éclairé, la terre et la lune possèdent un cône d’ombre. Sa taille dépend des dimensions du soleil et de l’astre.
Pour observer une éclipse de Lune ou de Soleil, les trois astres, Soleil, Lune et Terre doivent être alignés.
Il y a éclipse de Lune lorsque la lune entre dans le cône d’ombre de la terre. Une éclipse de lune ne peut se produire qu’à la « pleine lune ».
Lorsque la Lune passe entre le Soleil et la Terre, la Terre peut intercepter le cône d’ombre de la lune. Du fait des tailles respectives de la Terre et de la lune, il apparaît sur la Terre une ombre portée de la Lune : la taille du cône d’ombre de la lune est insuffisant pour qu’il contienne totalement la terre.
Il y a éclipse de soleil, totale ou partielle, suivant que l’observateur terrestre est situé dans l’ombre ou sur ses bords. Une telle éclipse ne peut se produire qu’au cours d’une période de nouvelle lune.
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