M. VERHILLE — Physique-Chimie · 5ème
Objectifs et compétences
Attendus de fin de cycle (BO 2020 — cycle 4) :
- Décrire les mouvements dans le système Soleil-Terre-Lune
- Utiliser une échelle pour représenter les distances
Compétences du socle :
- D4 : Modéliser les mouvements Terre-Lune-Soleil
- D5 : Comprendre les ordres de grandeur astronomiques
À la fin de ce chapitre, l'élève sait :
1. Les mouvements de la Terre
| Mouvement | Durée | Conséquence |
|---|---|---|
| Rotation (sur elle-même) | 24 heures | Alternance jour/nuit |
| Révolution (autour du Soleil) | 365,25 jours | Alternance des saisons |
Les saisons
L'axe de la Terre est incliné de 23,5° par rapport à la perpendiculaire au plan de son orbite (soit 66,5° avec le plan). Pendant une année, cet axe conserve approximativement la même direction dans l'espace :
- Quand l'hémisphère Nord est penché vers le Soleil → été au Nord
- Quand l'hémisphère Nord est penché à l'opposé → hiver au Nord
Les saisons ne sont pas dues à la distance Terre-Soleil mais à l'inclinaison de l'axe.
🌴 À La Réunion (21° Sud) : située dans l'hémisphère Sud et en zone tropicale, La Réunion a des saisons inversées par rapport à la métropole (été en décembre, hiver en juillet). De plus, sa position proche du tropique du Capricorne fait que le Soleil passe au zénith (à la verticale) deux fois par an, de part et d’autre du solstice de décembre (fin novembre et vers le 20 janvier).
2. La Lune
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Distance Terre-Lune | ~384 000 km |
| Révolution sidérale autour de la Terre | ~27,3 jours |
| Cycle des phases (lunaison, de nouvelle Lune à nouvelle Lune) | ~29,5 jours |
| Source de lumière | Secondaire (réfléchit le Soleil) |
Les phases de la Lune
La Lune nous présente approximativement la même face, mais la partie de cette face éclairée par le Soleil varie. L'orientation droite/gauche dépend du point de vue et de la latitude : ne pas appliquer à La Réunion sans convention une image vue depuis l'hémisphère Nord. On utilise ici la fraction éclairée et son évolution, sans imposer une orientation visuelle.
| Phase | Aspect | Position |
|---|---|---|
| Nouvelle Lune | Invisible | Entre Terre et Soleil |
| Premier quartier | Demi-disque éclairé ; fraction éclairée croissante | À 90° du Soleil |
| Pleine Lune | Disque entier éclairé | Opposée au Soleil |
| Dernier quartier | Demi-disque éclairé ; fraction éclairée décroissante | À 270° du Soleil |
3. Les éclipses
| Type | Configuration | Ce qu'on observe |
|---|---|---|
| Éclipse de Soleil | Lune entre Terre et Soleil | Le Soleil est caché (en plein jour) |
| Éclipse de Lune | Terre entre Soleil et Lune | La Lune devient rouge/sombre |
Les éclipses sont rares car l'orbite de la Lune est inclinée par rapport à celle de la Terre.
4. Distances et échelles
| Distance | Valeur |
|---|---|
| Terre → Lune | 384 000 km |
| Terre → Soleil | 150 000 000 km (1 UA) |
| Diamètre de la Terre | 12 742 km |
| Diamètre du Soleil | 1 392 000 km (~109 × Terre) |
La lumière met 8 minutes pour aller du Soleil à la Terre et 1,3 seconde pour aller de la Terre à la Lune.
Bilan — Ce qu'il faut retenir
| Notion | Définition |
|---|---|
| Rotation | Terre tourne sur elle-même en 24h → jour/nuit |
| Révolution | Terre tourne autour du Soleil en 365j → saisons |
| Phases de la Lune | Changement d'aspect selon la position relative Soleil-Terre-Lune |
| Éclipse | Alignement Soleil-Terre-Lune (ombre) |
Mots-clés : rotation, révolution, jour, nuit, saisons, phases, éclipse, Lune, Soleil
Erreurs fréquentes :
- Les saisons sont dues à la distance Terre-Soleil (NON — c'est l'inclinaison)
- La Lune produit sa propre lumière (NON — elle réfléchit celle du Soleil)
Différenciation
- Remédiation : fabriquer une maquette avec des balles (Soleil, Terre, Lune) pour reproduire les phases de la Lune et les éclipses en classe
- Approfondissement : calculer la durée d'une éclipse totale de Soleil et expliquer le mécanisme des marées à partir de l'attraction gravitationnelle de la Lune
Navigation
← Ch.4 — Grandeurs physiques | Progression | Ch.5 — Mouvement et vitesse →
Compétence D2 — Méthodes et outils : suivre un protocole, relever les observations et organiser les résultats des activités.