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ECHELLE DES LONGUEURS DANS L'UNIVERS

Cheveux. Galaxie. Système solaire. France. Fourmi. Cristaux. de sel. Cellule végétale. Stade de France. Atomes de la surface d'un métal. Terre ...




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LA MESURE DES LONGUEURS DANS L’UNIVERS

Pour décrire l’Univers, il est nécessaire d’avoir une idée précise des dimensions relatives des objets qui le constitue.

LES OBJETS DE L’ECHELLE MICROSCOPIQUE A L’ECHELLE ASTRONOMIQUE :
Charger l’animation «  HYPERLINK "http://www.ostralo.net/3_animations/swf/DimensionsDansUnivers.swf" DIMENSIONS Dans Univers » Cette animation montre dix objets de tailles très différentes :



Cheveux


Galaxie
Système solaire

France

Fourmi
Cristaux
de sel
Cellule végétale
Stade de FranceAtomes de la surface d’un métal

Terre




Dans l’animation, classer les dix objets du plus petit au plus grand.

On propose dix longueurs exprimées dans des unités de longueur différentes :
200 m ; 6400 km ; 1020 m ; 0,1 nm ; 10 ¼m ; 60 ¼m ; 5 mm ; 100 ¼m ; 1000 km ; 4,5.1012 m

Associer à chaque objet sa longueur, compléter la dernière ligne du tableau et les classer ci-dessous par ordre croissant.
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UNITES DE LONGUEUR :

Comment pouvez-vous faire pour comparer plus facilement ces différentes longueurs ?
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Compléter les tableaux ci-dessous qui donnent les valeurs exprimées en mètre et sous la forme de puissance de 10, de différentes unités de longueur.

Longueurs à l’échelle humaineNomSymboleValeur en mètrePuissance de 10Kilomètre
Hectomètre
Décamètre
Mètre
Décimètre
Centimètre
Millimètre
Longueurs aux échelles microscopique et astronomiqueNomSymboleValeur en mètrePuissance de 10Gigamètre
Mégamètre
Kilomètre
Mètre
Millimètre
Micromètre
Nanomètre
Picomètre
Les nombres très grands ou très petits s’expriment en notation scientifique grâce aux puissances de 10.

L’écriture scientifique d’un nombre se note : ……………….. avec d" a 9 et n : & & & & & & & & & & & .

Convertir les dix longueurs du paragraphe I. en mètre en utilisant l écriture scientifique.

200 m6400 km1020 m0,1 nm10 ¼m
60 ¼m5 mm100 ¼m1000 km4,5.1012 m
Les scientifiques utilisent deux unités de longueurs adaptées à l’échelle astronomique :

L’unité astronomique (U.A.) : distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.
L’année de lumière (a.l) : distance parcourue par la lumière dans le vide en une année, soit environ 9500 milliards de kilomètres.

Exprimer l’unité astronomique et l’année de lumière en kilomètre puis en mètre en utilisant l’écriture scientifique.

1 U.A = ………………….. km = …….…………….m ; 1 a.l = …………………… km = ……………………… m

Rappels sur les puissances de dix :

10m x 10n = ……..
10-n = ……..
10m/10n = ……..
(10m)n = ……..


Attention ! ! Il n’y a pas de formule pour l’addition des puissances de 10. et 100 = 1




ORDRE DE GRANDEUR :

L’ordre de grandeur donne une valeur approchée de la taille d’un objet. Travailler avec des ordres de grandeur permet de comparer des objets sans plus de précision.

L’ordre de grandeur d’un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre. Pour trouver l’ordre de grandeur d’une longueur, il faut exprimer celle-ci en notation scientifique et prendre comme unité le mètre.


Donner l’ordre de grandeur des longueurs du paragraphe I. en complétant le tableau ci-dessous :

200 m6400 km1020 m0,1 nm10 ¼m
60 ¼m5 mm100 ¼m1000 km4,5.1012 m2.102102
On considère les deux objets suivants :
noyau d un atome : 1 millionième de nanomètre
taille de l Univers connu : 15 milliards d année de lumière
Exprimer les deux longueurs précédentes en mètre en notation scientifique.



Deux longueurs, dans la même unité, sont séparées de n ordres de grandeur, si le rapport de la plus grande par la plus petite est le plus proche de la valeur 10n. Combien d’ordres de grandeur y-a-t-il entre :
la fourmi et le rayon de la Terre ?
le cheveu et l’atome ?
la taille de l’Univers et la taille du noyau d’un atome ?
















ECHELLE DES LONGUEURS DANS L’UNIVERS




Cheveux


Galaxie
Système solaire

France

Fourmi
Cristaux
de sel
Cellule végétale
Stade de FranceAtomes de la surface d un métal

Terre


60 ¼m

1020 m4,5.1012 m1000 km5 mm100 ¼m10 ¼m200 m0,1 nm6400 km
Pour comparer des longueurs entre elles, il faut les exprimer avec la même unité.
L’unité de longueur dans le système international est le mètre, symbole m .

Longueurs à l’échelle humaineNomSymboleValeur en mètrePuissance de 10Kilomètre
Hectomètre
Décamètre
Mètre
Décimètre
Centimètre
Millimètrekm
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dam
m
dm
cm
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100
10
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0.1
0.01
0.001103
102
101
100
10-1
10-2
10-3
Longueurs aux échelles microscopique et astronomiqueNomSymboleValeur en mètrePuissance de 10Gigamètre
Mégamètre
Kilomètre
Mètre
Millimètre
Micromètre
Nanomètre
PicomètreGm
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