I. Les dimensions de l Univers

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1 L UNIVERS Chap. V

2 I. Les dimensions de l Univers 1. La notation scientifique La notation scientifique d un nombre décimal est l écriture de ce nombre sous la forme a x 10 n avec : a ne possédant qu un chiffre non nul avant la virgule (1 < 10) n est un entier Exemples : 6,5 x ,1 x ,2 x ,3 x 10-6

3 I. Les dimensions de l Univers 1. La notation scientifique La notation scientifique d un nombre décimal est l écriture de ce nombre sous la forme a x 10 n avec : a ne possédant qu un chiffre non nul avant la virgule (1 < 10) n est un entier Exemples : 6,5 x 10 5 est une notation scientifique 0,1 x 10 5 n est pas une notation scientifique 7,2 x 10-3 est une notation scientifique 12,3 x 10-6 n est pas une notation scientifique

4 I. Les dimensions de l Univers 1. La notation scientifique La notation scientifique d un nombre décimal est l écriture de ce nombre sous la forme a x 10 n avec : a ne possédant qu un chiffre non nul avant la virgule (1 < 10) n est un entier Exercice: Ecrire les nombres suivants en notation scientifique : 254 = 0,073 = =

5 I. Les dimensions de l Univers 1. La notation scientifique La notation scientifique d un nombre décimal est l écriture de ce nombre sous la forme a x 10 n avec : a ne possédant qu un chiffre non nul avant la virgule (1 < 10) n est un entier Exercice: Ecrire les nombres suivants en notation scientifique : 254 = 2,54 x ,073 = 7,3 x = 1,54908 x 10 6 Astuces : Si le nombre de départ est supérieur à 1 (ex: 254) alors l exposant est positif, s il est inférieur à 1 (ex : 0,073) alors l exposant est négatif

6 I. Les dimensions de l Univers 2. L ordre de grandeur L ordre de grandeur d un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre Il faut d abord écrire le nombre en écriture scientifique puis déterminer la puissance de 10 la plus proche Exemples : 350 = 500 = 0,0097 =

7 I. Les dimensions de l Univers 2. L ordre de grandeur L ordre de grandeur d un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre Exemples : 350 = 3,50 x 10 2, l ordre de grandeur est donc = 5,00 x 10 2, l ordre de grandeur est donc = ,0097 = 9,70 x 10-3, l ordre de grandeur est donc = 10-2 Dans un premier temps on transforme en écriture scientifique, puis 2 possibilités pour l ordre de grandeur : 10 n ou 10 n+1. Si le nombre décimal est strictement inférieur à 5 alors on choisi 10 n, s il est supérieur ou égal à 5 alors on choisi 10 n+1

8 I. Les dimensions de l Univers 2. L ordre de grandeur L ordre de grandeur d un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre Exercices : Donner l ordre de grandeur de 4999 = = 0, =

9 I. Les dimensions de l Univers 2. L ordre de grandeur L ordre de grandeur d un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre Exercices : Donner l ordre de grandeur de 4999 = 4,999 x 10 3, deux possibilités 10 3 et 10 4 (en gros 4999 est compris entre 1000 et 10000, mais duquel est il plus proche?), comme 4,999<5 alors l ordre de grandeur est = 6, x 10 6 donc comme 6, est supérieur ou égal à 5 alors l ordre de grandeur est = , = 6,5 x 10-6 et comme 6,5 est sup. à 5 alors ordre de grandeur : = 10-5

10 I. Les dimensions de l Univers 3. Comparaison de dimensions dans l Univers Tableau AE13 (ne faire que les 2 premières lignes), attention la première ligne est en km, la seconde en «m»

11 II. Description de l Univers 1. L infiniment petit Un atome a une taille de l ordre de m, une cellule une taille de l ordre de 10-5 m, l homme une taille de l ordre de 10 0 = 1m. 2. L infiniment grand La Terre a une taille de l ordre de 10 7 m, la galaxie une taille de l ordre de m, l Univers une taille de l ordre de 10 26! 3. Répartition de la matière dans l Univers Questions : Qu y-a-t-il entre le noyau d un atome et les électrons? Qu y-a-t-il entre les planètes du système solaire, entre les étoiles d une galaxie ou même entre les galaxies?

12 II. Description de l Univers 3. Répartition de la matière dans l Univers Questions : Qu y-a-t-il entre le noyau d un atome et les électrons? Qu y-a-t-il entre les planètes du système solaire, entre les étoiles d une galaxie ou même entre les galaxies?

13 II. Description de l Univers 3. Répartition de la matière dans l Univers Questions : Qu y-a-t-il entre le noyau d un atome et les électrons? Qu y-a-t-il entre les planètes du système solaire, entre les étoiles d une galaxie ou même entre les galaxies? DU VIDE!!! Aussi bien au niveau de l atome qu à l échelle cosmique, le remplissage de la matière est essentiellement lacunaire.

14 III. Propagation de la lumière dans le vide 1. La vitesse de la lumière Activité

15 III. Propagation de la lumière dans le vide 1. La vitesse de la lumière La lumière se propage dans tous les milieux transparents. La lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène. La vitesse de la lumière dans le vide, et dans l air, est c = 3,00 x 10 8 m/s

16 III. Propagation de la lumière dans le vide 2. L année lumière Qu est ce que l année lumière?

17 III. Propagation de la lumière dans le vide 2. L année lumière L année lumière est la distance parcourue par la lumière, dans le vide, en un an. Grâce à la valeur de la vitesse de la lumière, calculer la distance que vaut une année lumière!

18 III. Propagation de la lumière dans le vide 3. Voir loin, c est voir dans le passé

19 III. Propagation de la lumière dans le vide 3. Voir loin, c est voir dans le passé La vitesse de la lumière n étant pas infinie, la lumière qui nous parvient d objets éloignés de l Univers nous arrive avec du «retard»: ce que nous voyons alors fait déjà partie du passé! Pour cette raison, on a l habitude de dire que «voir loin, c est voir dans le passé»

20 III. Propagation de la lumière dans le vide 3. Voir loin, c est voir dans le passé Lune : 1 seconde lumière Soleil : 8 Minutes Lumière Mars : 12 minutes lumière Jupiter : 43 minutes lumière Saturne : 79 minutes lumière Neptune : + de 4 heures lumières Sonde Voyager : 18 heures lumières

21 III. Propagation de la lumière dans le vide 3. Voir loin, c est voir dans le passé Proxima du centaure : 4 a.l. Sirius : 8,6 a.l. Véga : 25 a.l. Bételgeuse : 650 a.l. Centre galaxie : a.l Galaxie d Andromède : 2,55 millions d années lumières! Galaxie la plus lointaine : 13 milliards d années lumières Le Soleil Pamplemousse