Chapitre 1. Présentation de l’Univers

1.1. La mesure des objets dans l’Univers

• Le résultat d’une mesure est toujours composé d’une valeur numérique et d’une unité

• Exemple : le diamètre de la Terre est de 13000 km. – « 13000 » = la valeur numérique.– L’unité : le kilomètre (symbole km). 

Application 1 :

Donner la valeur numérique et l’unité des mesures suivantes :

a) 8,5 . 109 kmb) 0,56 dmc) 6,4 . 103 m

La notation scientifique.

• En notation scientifique, tout nombre s’écrit sous la forme a x 10n , avec 1≤ a < 10 et « n » un entier.

• Exemple : – Le diamètre de la Terre s’écrit en notation scientifique 1,3 x 104 km. 

– La taille d’une cellule est d’environs 1x10-5m

Application 2:

• Écrire les mesures suivantes en notation scientifique:a) 5 cmb) 3,5 kmc) 23 nmd) 100 me) 2 μmf) 30 Mmg) 3,5 . 10-5 mh) 120 kmi) 0,2 . 103 m

L’ordre de grandeur d’un nombre

• L’ordre de grandeur d’un nombre est la puissance de dix la plus proche de ce nombre.

a x 10n ≈ 10n si 1≤ a < 5a x 10n ≈ 10n+1 si 5≤ a < 10

Application 3:

• Donner les ordres de grandeur des longueurs suivantes :

a) 3,5 . 105mb) 6,4 . 10-7 mc) 1 m

• Le résultat de la mesure d’une dimension s’exprime dans le Système International de Unités (S.I.) en mètre. 

• Il peut être utile parfois d’exprimer ce résultat à l’aide des multiples et sous-multiples du mètre 

Application 4:

Exprimer, en mètres, les longueurs suivantes :

a) 5 cmb) 3,5 kmc) 23 nmd) 2 μme) 30 Mmf) 120 km

A la maison:

• 9/p.23• 10/p.23

1.2. La description de l’Univers

• Echelle microscopique– Atomes–Molécules– Cellules

• Echelle macroscopique– La Terre– Le système solaire– La Galaxie– L’Univers

Application 5:

• Activité : « Description de l’Univers »

• A toutes les échelles, la matière a une structure lacunaire ( est essentiellement constituée du vide)

1.3. L’année de lumière- propagation de la lumière

• Dans le vide et dans l’air, la lumière se propage avec une vitesse égale à 

3,00x108 m.s-1

Application 5:

Calculer le temps nécessaire à la lumière émise par le Soleil pour arriver à la Terre. La distance Terre-Soleil est égale à:

d= 149 600 000 km.

L’année de lumière

• L’année de lumière (a.l.) est la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année.

1 a.l. = 9,46 x 1015 m

Application 6:

• Retrouver par calcul la valeur de l’année de lumière .

Application 7:

• Vrai ou faux ?1. L’année de lumière est une :a) vitesse,b) durée,c) longueur, 2. On peut définir l’année de lumière car le vitesse de la lumière est :a) finie,b) infinie,c) infime.

• vitesse finie de la lumière => des objets très éloignés ( étoiles, galaxies) sont vus tels qu’ils étaient dans le passe ( c’est-à-dire à l’instant où la lumière est partie d’eux).

• Exemple : Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du système solaire, est à 4,3 a.l.=> nous la voyons telle qu’elle était il y a 4,3 années.

• Voir loin, c’est voir dans le passé

Application 8:

La galaxie Andromède est la plus proche voisine de notre galaxie, la Voie lactée. 2,2 millions d’années de lumière les séparent.1. Exprimer la distance qui sépare les deux galaxies en kilomètres.2. Combien de temps met la lumière pour parcourir cette distance ?

Application 9:

La nébuleuse Crabe, qui se situe à 6000 a.l. de la Terre, est le résultat de l’explosion d’une étoile qui a été observé sur Terre en 1054.

1. L ‘explosion de l’étoile a-t-elle eu lieu en 1054 ?2. Peut-on estimer la date de cette explosion ?3. La nébuleuse de Crabe se situe-t-elle dans notre galaxie, dont le diamètre moyen est 8,5 . 1017 km ?

A la maison:

• QCM /.21• 11/p.24• 13/p.24• 19/p.25