Les dimensions de l'Univers
- Fiche de cours
- Quiz et exercices
- Vidéos et podcasts
Aborder les différentes unités de distance dans l’Univers, de l'atome aux galaxies et des galaxies à l’atome.
Niveau préconisé : 3e
- Les scientifiques utilisent l’infiniment grand dans les domaines de l’astronomie.
- L’année-lumière (a.l) est une unité de grandeur. Elle équivaut à la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année, soit environ 9500 milliards de kilomètres.
- L’unité astronomique (U.A.) est une unité de grandeur. Elle équivaut à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 millions de km.
- Les scientifiques utilisent l’infiniment petit dans les domaines de la microscopie, dans l’observation de la matière à l’intérieur de l’atome.
Les ordres de grandeur dans l'Univers
Les distances dans l’Univers sont très grandes.
Les ordres de grandeur servent à comparer des objets à l'échelle astronomique comme à l’échelle microscopique.
Il y a une continuité entre l'infiniment petit, l'infiniment grand, et l'échelle humaine qui se situe entre ces deux extrêmes.
L'Univers est très grand et n'a pas toujours été tel qu'il est aujourd'hui. Il évolue dans sa composition, ses échelles et son organisation depuis le Big Bang. Le système solaire ainsi que la Terre participent à cette évolution.
Le kilomètre est une unité de distance que l’on utilise lors de nos déplacements sur la Terre. L’unité de base de la longueur, dans le système international, est le mètre.
Les distances qui séparent les étoiles ou les galaxies les unes des autres sont très importantes. Le mètre (et le kilomètre) est alors une unité beaucoup trop petite.
En astronomie, on préfère utiliser l'année-lumière (a.l.) pour exprimer ces grandes distances.
Une année-lumière n’est pas une unité de temps, c’est une unité utilisée pour mesurer des distances.
Une année-lumière est environ égale à 9500 milliards de km (9,5 × 1012 km).
Cette distance peut être calculée grâce à la relation :
.Dans le vide, la vitesse de la lumière vaut environ 300 000 km par seconde, et on considère un temps t = 1 an.
Il faut donc convertir le temps t en seconde :
- une année comprend 365,25 jours ;
- chaque jour dure 24 h ;
- chaque heure dure 60 minutes ;
- et chaque minute dure 60 secondes.
1 a.l. = 300 000 × 31 557 600
1 a.l. = 9,5 × 1012 km
On peut écrire :
L’ordre de grandeur d’une année-lumière est égal à 1013 km.
En effet, on a :
9 500 milliards de km = 104 milliards de km
9 500 milliards de km = 104 × 109 km
9 500 milliards de km = 104 + 9 km
9 500 milliards de km = 1013 km.
Proxima du Centaure est l’étoile la plus proche du Soleil. Elle se situe à un peu plus de 4 a.l. de la Terre. C’est-à-dire que la lumière met plus de 4 ans à nous parvenir !
Il est possible de convertir des km en année-lumière et inversement.
La galaxie d’Andromède (celle qui se trouve à côté de notre galaxie : la Voie Lactée), se trouve à une distance d = 2,55 millions d’années-lumière de notre Soleil.
La lumière met donc 2,55 millions d’années pour arriver sur la Terre !
On peut convertir cette distance en km.
On peut écrire que cette distance est égale à :
d = 24 225 millions de milliards de km
d = 24 225 × 106 × 109 km
d = 2,4 × 104 × 106 × 109 km
d = 2,4 × 104 + 6 + 9 km
d = 2,4 × 1019 km
Il y a une trentaine d’années, un télescope a observé l'explosion d'une étoile située à 1,7 × 105 a.l. de la Terre.
Les distances dans l’Univers sont donc tellement grandes qu’on peut voir des événements qui se sont produits il y a environ 170 000 ans !
Une autre unité est aussi utilisée pour exprimer des distances au sein du système solaire. C’est l’unité astronomique (U.A).
Cette distance sert de référence.
La distance entre le Soleil et la Terre est de l’ordre de 150 000 000 km. Cette distance correspond donc à 1 unité astronomique, telle que :
Parmi les 8 planètes qui tournent autour du Soleil, il y a Jupiter qui se trouve à 4,1 U.A de la Terre. Cela signifie que la distance moyenne entre Jupiter et la Terre est égale à 615 millions de km (4,1 × 150 millions de km).
L’infiniment petit concerne la matière qui est autour de nous mais qu'on ne voit pas. Cette partie de la matière est constituée d’atomes, qui sont constitués d’un noyau encore plus petit, lequel est composé de particules encore plus petites.
Les atomes peuvent s’assembler pour former des molécules, lesquelles peuvent constituer des cellules, etc.
Toutes ces particules ont des dimensions et des masses très petites.
Constitution
de la matière
Pour s'adapter aux ordres de grandeur très petits, le mètre n'est pas adapté. On utilise les unités telles que :
- le nanomètre (1 nm = 10–9 m) ;
- le picomètre (1 pm = 10–12 m) ;
- le fentomètre (1 fm = 10–15 m).
Évalue ce cours !
Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon
La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.
Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer
Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !
Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.
Des quiz pour une évaluation en direct
Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.
myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.
Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment
Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.
Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !
Des podcasts pour les révisions
La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.
Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.
Des vidéos de cours pour comprendre en image
Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !
Fiches de cours les plus recherchées
Physique Chimie
L'atome- Collège- Physique Chimie
Physique Chimie
La molécule : un ensemble d'atomes
Physique Chimie
Les éléments dans l'Univers et sur la Terre
Physique Chimie
Les dimensions de l'atome- Collège- Physique Chimie
Physique Chimie
Les ions- Collège- Physique Chimie
Physique Chimie
La classification périodique
Physique Chimie
Identifier les ions par la mesure du pH
Physique Chimie
Étudier une force- Collège- Physique Chimie
Physique Chimie
La solubilité d'un solide dans l'eau
Physique Chimie
Dissolution et solubilité d'un gaz dans un liquide
Fermer
Accédez gratuitement à
