M. VERHILLE — Physique-Chimie · 5eme
Objectifs et competences
Attendus de fin de cycle (BO 2020 — cycle 4) :
- Utiliser les ordres de grandeur pour les distances astronomiques
- Connaitre la notion d'annee-lumiere
Competences du socle :
- D1.3 : Notation scientifique, ordres de grandeur
- D5 : Situer la Terre dans l'univers
A la fin de ce chapitre, l'eleve sait :
1. La vitesse de la lumiere
C'est la vitesse maximale dans l'univers — rien ne peut aller plus vite.
2. L'annee-lumiere
L'annee-lumiere (a.l.) est la distance parcourue par la lumiere en 1 an.
| Trajet | Distance | Temps de la lumiere |
|---|---|---|
| Terre → Lune | 384 000 km | 1,3 seconde |
| Terre → Soleil | 150 millions km | 8 minutes |
| Soleil → Proxima du Centaure | 4,2 a.l. | 4,2 ans |
| Diametre Voie lactee | 100 000 a.l. | 100 000 ans |
3. Les structures de l'univers
| Structure | Description | Taille |
|---|---|---|
| Etoile | Boule de gaz qui produit lumiere et chaleur | ~1 million km |
| Systeme planetaire | Etoile + planetes en orbite | ~10 milliards km |
| Galaxie | Amas de milliards d'etoiles | ~100 000 a.l. |
| Amas de galaxies | Groupe de galaxies liees | ~10 millions a.l. |
| Univers observable | Tout ce qu'on peut voir | ~93 milliards a.l. |
Notre galaxie s'appelle la Voie lactee — elle contient environ 200 milliards d'etoiles.
Bilan — Ce qu'il faut retenir
| Notion | Definition |
|---|---|
| Vitesse de la lumiere | 300 000 km/s |
| Annee-lumiere | Distance parcourue par la lumiere en 1 an (~10¹³ km) |
| Galaxie | Amas de milliards d'etoiles |
| Voie lactee | Notre galaxie |
Mots-cles : annee-lumiere, etoile, galaxie, Voie lactee, univers, vitesse de la lumiere
Erreurs frequentes :
- L'annee-lumiere est une unite de distance, pas de temps
- Confondre systeme solaire et galaxie (le systeme solaire est minuscule par rapport a la Voie lactee)
Differenciation
- Remediation : placer les planetes du systeme solaire sur une frise a l'echelle en utilisant un modele reduit (ex : si le Soleil est une balle de 14 cm, ou se trouve la Terre ?)
- Approfondissement : calculer le temps de trajet de la lumiere vers differentes etoiles (Proxima du Centaure, Sirius, Betelgeuse) et exprimer ces distances en annees-lumiere
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