AP – Atelier “Mesure du temps et de l’espace en astronomie”

Exercice 1

Une balle tirée par un fusil M16 sort à la vitesse de 975 m.s-1.(1)

La distance entre la Terre et la Lune est de 384 000 km.(2)

En admettant que la balle tirée par un fusil M16 conserve une vitesse constante, combien de temps mettra-t-elle pour parcourir la distance de la Terre à la Lune ?

Exercice 2

Le périmètre de la terre à l’équateur est de 40 075,03 km et sa période de rotation (ou jour sidéral) est de 23,934 19 h.(3)

Quelle est la vitesse de rotation de la Terre, à l’équateur en km.h-1 ? En m.s-1 ?

Exercice 3

Le rayon moyen de l’orbite de la Terre autour du soleil est de 149 597 887 km.(4)

Calculer la circonférence orbitale de la Terre (en km).(5)

Sachant que le rayon moyen de la Terre autour du soleil correspond à 1 u.a. (unité astronomique), donner la circonférence orbitale en u.a.

Exercice 4

Il existe plusieurs unités de mesure en astronomie : le km, l’u.a. , l’année-lumière (a.l.) et le parsec (p.c.).

L’année-lumière vaut approximativement 9 460 700 000 000 km.

Le parsec vaut approximativement 30 857 000 000 000 000 km.

Calculer la valeur de la distance de la Terre à la Lune en u.a. et en a.l..

Calculer la valeur du rayon moyen orbital de la Terre en a.l..

Exercice 5

La vitesse de la lumière dans le vide vaut 299 792,458 km.s-1.

Combien de temps met la lumière pour parcourir :

  • la distance entre la Terre et la Lune ;
  • la distance entre le soleil et la planète Uranus située à environ 19,1892 u.a..(6)

Exercice 6

« La durée d’une journée et celle d’une année semblent immuables ? Eh bien non ! Pour le comprendre, il faut revenir à la définition du jour : la durée nécessaire à la Terre pour faire un tour sur elle-même. Sa durée varie quotidiennement sous l’influence de la Lune : en provoquant des marées, celle-ci engendre des boursouflures sur la surface terrestre qui freinent le mouvement de rotation de notre planète. Cet effet est minime : il allonge la durée du jour de 2,7 millisecondes par siècle. » (7)

Quelle sera la durée d’une journée dans 500 millions d’années ?