Une première présentation de l'Univers : Description de l'Univers - Physique Chimie - Seconde

Une première présentation de l'Univers : Description de l'Univers - Physique Chimie - Seconde

Notre professeur a rédigé pour vous ce cours de Physique Chimie niveau Seconde consacré au chapitre intitulé "Une première présentation de l'Univers". Ce cours fait partie du thème "L'univers" au programme de Physique Chimie de la classe de Seconde.

Dans cette leçon, vous apprendrez que le remplissage de l'espace par la matière est essentiellement lacunaire, aussi bien au niveau de l'atome qu'à l'échelle cosmique. Vous verrez comment utiliser les puissances de 10 dans l'évaluation des ordres de grandeur, puis vous pourrez analyser des documents scientifiques portant sur l'observation du système solaire.

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Une première présentation de l'Univers : Description de l'Univers - Physique Chimie - Seconde

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Plusieurs méthodes, en lien avec le programme, pour comprendre les notions importantes de ce chapitre sur la présentation de l'univers, vous sont proposées, ainsi qu’une fiche de « Petits coups de pouce » en fin de chapitre. Ce programme sera repris en classe de Première S.

UTILISER LES PUISSANCES DE 10 DANS L'EVALUATION DES ORDRES DE GRANDEUR

La matière est naturellement considérée à plusieurs échelles. L’ordre de grandeur de la taille d’un être humain est de 1 mètre. A l’échelle de l’espace, notre système solaire se situe dans une galaxie dont l’ordre de grandeur est de 1021 m, alors qu’à l’échelle des constituants de la matière, soit de l’atome, l’ordre de grandeur d’un noyau est de 10-15 m.

Utiliser les puissances de 10 dans l'évaluation des ordres de grandeur - Une première présentation de l'Univers - Physique Chimie


SAVOIR QUE LE REMPLISSAGE DE L'ESPACE PAR LA MATIERE EST ESSENTIELLEMENT LACUNAIRE, AUSSI BIEN AU NIVEAU DE L'ATOME QU'A L'ECHELLE COSMIQUE

UN PEU D’HISTOIRE

Voici l’histoire de l’atome en images :

Histoire de l'atome - Une première présentation de l'Univers - Physique Chimie

A l’échelle microscopique, la matière est composée d’atomes. Eux-mêmes constitués d’un noyau autour duquel les électrons sont en mouvement. L’atome est, environ, 100 000 fois plus gros que son noyau. Et entre les électrons et le noyau, il y a du vide : on dit que l’atome a une structure lacunaire.

ET A L’ECHELLE COSMIQUE ?

Le système solaire est composé du Soleil et de huit planètes en mouvement autour du Soleil. Mais également d’objets célestes comme des astéroïdes, des comètes, des poussières…

Question : Si on représentait le Soleil par un pamplemousse de 10 cm de diamètre, à quelle distance pourrait-on placer la planète Terre et quel en serait son diamètre ?

Données :

Distance Terre-Soleil : DTS = 149 600 000 km ;

Diamètre de la Terre : dT = 12 800 km ;

Diamètre du Soleil : dS = 1,4 Gm

Lire « Petit coup de pouce ».

Solution : nous pouvons appliquer la notion de proportionnalité

Conclusion : la Terre serait représentée par une tête d’épingle d’environ 1 mm de diamètre, placée à une dizaine de mètre du pamplemousse, ceci afin de représenter les proportions de l’Univers.

Ainsi, dans le système solaire, à l’échelle cosmique, les distances entre le Soleil et les différentes planètes, mais aussi entre les galaxies, sont très grandes. De ce fait, la grande majorité de l’espace est donc occupée par du vide. On dit alors que la matière a une structure lacunaire.


ANALYSER DES DOCUMENTS SCIENTIFIQUES PORTANT SUR L'OBSERVATION DU SYSTEME SOLAIRE

Exemple de document scientifique à comprendre :

Union Astronomique Internationale du 24/08/2006 à Prague

Observation du système solaire - Une première présentation de l'Univers - Physique Chimie

Huit ou douze planètes ?

On a cru un instant que notre système solaire allait compter trois planètes supplémentaires. En effet, le comité d'experts présidé par l'astronome Owen Gingerich (université de Harvard) avait proposé une nouvelle définition du mot planète faisant la part belle à la gravité... Et à Pluton. Selon eux, pour faire partie du cercle très fermé des planètes, un objet céleste devait être en orbite autour d'une étoile, sans toutefois être une étoile, et être suffisamment massif pour que l'effet de sa propre gravité lui confère une enveloppe sphérique. Soumise au vote de la 26ème assemblée générale de l'Union Astronomique Internationale, cette définition devait voir la confirmation du statut de Pluton et l'intronisation de Charon, Cérs et Xena (2003 UB313).

Pluton rétrogradé

Hélas pour Pluton, la proposition du comité a été rejetée par 70% des 2.500 participants et amendée. A l'heure du vote de cet après-midi, quatre résolutions étaient présentes. La résolution 5A définissait une planète comme un objet :

  • En orbite autour d'une étoile, sans toutefois être une étoile ;
  • Suffisamment massif pour que l'effet de sa propre gravité lui confère une enveloppe sphérique ;
  • Dominant son environnement et ayant « dégagé le voisinage autour de son orbite » - ce qui n'est pas le cas de Pluton.

La résolution 6A définissait d'autre part les notions de "planètes classiques", de "planètes naines" (les objets correspondant aux deux premiers critères mais non au troisième, et n'étant pas des satellites), et de "petits corps du Système Solaire" (pour les objets ne rentrant pas dans les deux premières catégories).

A l'issue d'un vote à mains levées, la définition de la résolution 5A a été adoptée, ainsi que la résolution 6A. Pluton ne correspondant pas à ses critères, elle a été rétrogradée au statut de planète naine.

Notre Système Solaire ne compte donc plus que huit planètes : Mercure, Venus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Après les avoir occupés pendant des dizaines d'années, Pluton va donc disparaître de nos manuels scolaires...

Il faudra désormais également classer ses objets en trois catégories : les planètes, les planètes naines et les petits corps du Système Solaire. Les premiers inscrits de la classe "planètes naines" étant Pluton, Cérès et 2003 UB313 (Xena).

Source : Futura Sciences

Que sont des « planètes naines » ?

Une planète naine, depuis la nouvelle définition de l'Union Astronomique Internationale d'Aout 2006, est un corps céleste en orbite autour du soleil qui possède une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (sous forme presque sphérique), qui n'est pas un satellite, mais qui n'a pas fait place nette dans son voisinage orbital.

Source : http://bit.ly/1Pr2Ny1


FICHE DES PETITS COUPS DE POUCE

  • Petit coup de pouce : la distance moyenne Terre-Soleil est appelée unité astronomique : 1 U.A. = 1,50.1011 m = 150.106 km. Cette unité est utilisée pour les grandes distances

Exemples : distance Soleil-Mercure = 0,385 U.A. ; distance Soleil-Neptune = 30,1 U.A.

Fin de l'extrait

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