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Les unités de mesure en astronomie dobservation 203-CCB-SF 2009.

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1 Les unités de mesure en astronomie dobservation 203-CCB-SF 2009

2 Points essentiels Notation scientifique Unités de mesure –Distance –Masse –Vitesse –Temps Mesure angulaire

3 Notation scientifique Les nombres manipulés en astronomie sont souvent très longs (astronomiques) à écrire de manière habituelle. Par exemple, lâge de lUnivers est denviron années ! Afin de faciliter lécriture de tels nombres, les astronomes utilisent une notation particulière, la notation scientifique. Pour exprimer lâge de lUnivers en notation scientifique on utilise des puissances de dix précédées, si nécessaire, dun facteur multiplicatif: 1,37 x années soit 13,7 milliards dannées !.

4 Préfixes courants représentant les puissances de = 0, Un milliardième (nano) = 0, Un millionième (micro) = 0,001 Un millième (milli) 10 0 = 1 Un 10 3 = Mille (kilo) 10 6 = Un million (méga) 10 9 = Un milliard (giga)

5 Testez votre connaissance x 10 9 = ? A. 100 B. 0,01 C D. 0,001 E x 10 6 /4 x 10 9 = ? A. 5 x B. 8 x 10 4 C. 2 x D. 4 x 10 3 E. 5 x 10 4 Les puissances de dix

6 Testez votre connaissance Combien de milliards de dollars cet homme vaut-il ? Réponse: 57 milliards de dollars !

7 Importance des unités 397 quoi ? Pesos ? Cents ? Burittos ? Dollars ?

8 Les unités dans lUnivers La valeur dune grandeur physique sexprime en fonction dune unité (ou étalon). Tous les objets célestes de notre Univers peuvent être exprimés en fonctions des unités fondamentales. Quelques fois, nous avons le choix des unités (ex: mm, km, unité astronomique, années-lumière..).

9 Les unités, un choix naturel Robert Wadlow ( ) Il mesurait 2720 mm Il mesurait 0,0017mile Il mesurait 2,72 m ou 8 11 Ici, mètres et pieds sont des unités naturelles.

10 Les unités en astronomie Masse Distance et dimension Dimension angulaire Temps Vitesse

11 La masse des étoiles Notre Soleil possède une masse de: kg On utilise plutôt une nouvelle unité: la masse solaire: M 1 M = 1,99 x kg

12 Masse des étoiles et des galaxies Cette pouponnière détoiles contient quelques milliers détoiles. La masse des plus brillantes est denviron 100 M. Dans les galaxies semblables à la Voie lactée, on compte environ 100,000,000,000 étoiles. Ainsi, la masse typique dune galaxie est de M.

13 Associez la gauche et la droite a)Une galaxie b)Une planète c)Un atome d)Un être humain e)Un astéroïde f)Une étoile 1.10 M 2.2 x kg kg M M M

14 Dimension et distance Sur la Terre, les dimensions sont mesurées en mètre et les distances en km.

15 Dimension dans notre système solaire diamètre solaire: 1,4 x 10 6 kmdiamètre terrestre: 1,3 x 10 4 km

16 Lunité astronomique (au) Plutôt que de produire une estimation imprécise de la distance planète-Soleil, les précurseurs de lastronomie moderne ont préféré se servir de la distance Terre-Soleil comme dun étalon, que lon nomma unité astronomique. Lunité astronomique est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil: (1,496 x 10 8 km).

17 Distance moyenne entre les planètes et le Soleil en unités astronomiques. PlanèteDistance (ua) Mercure0,4 Vénus0,7 Terre1 Mars1,5 Jupiter5,2 Saturne9,5

18 Unité de mesure pour les distances en astronomie Soleil Puisque létoile la plus près du Soleil est à 4 x km du Soleil, les astronomes utilisent dautres unités pour mesurer des distances.

19 Lannée-lumière (a.l) Soleil Une année-lumière est définie comme la distance parcourue par la lumière en un an soit 9,46 x km ou UA. Létoile la plus près du Soleil est à environ 4,2 a.l.

20 Quelques distances ObjetDistance en a.l. de la Terre Lune1,3 seconde-lumière Soleil8 minutes-lumière Pluton6,7 heures-lumière Proxima du Centaure4,2 a.l. Centre de la Voie lactée a.l. Galaxie dAndromède a.l. Horizon cosmique a.l.

21 Le parsec (pc) Le parsec est défini comme la distance dune étoile ayant une parallaxe annuelle de 1 seconde darc. (3,24 a.l, ou 3,1 x km).

22 Le parsec (pc) Voici la relation simple utilisée afin dobtenir la distance en parsec (pc)

23 Distance galactique Diamètre de notre galaxie 80 kpc. Nous sommes situés à 8 kpc du centre de la Voie Lactée.

24 Distance intergalactique Dimension du groupe de galaxies regroupant la Voie lactée (Amas Local) r = 1Mpc. Soit Km !

25 Ordonnée du plus petit (1) au plus grand (5) les objets suivants a)Dimension dune galaxie typique b)1 année-lumière c)1 parsec d)Distance de létoile la plus près (à part le Soleil) e)Dimension de lorbite de Neptune

26 Quelques vitesses en astronomie Vitesse dune étoile p/r aux autres 10 km/s Vitesse relative dune étoile p/r au centre de la galaxie 250 km/s Vitesse relative dune galaxie p/r aux autres galaxies km/s

27 Et la notion de temps… La Terre est vieille 4,6 milliards dannées Notre Galaxie est très vieille 10 milliards dannées LUnivers est très très vieux 13,6 milliards dannées !

28 Mesure angulaire Les astronomes utilisent des mesures angulaires afin de préciser les postions et les dimensions des astres. Cercle complet 360°

29 Mesure angulaire (suite) On utilise comme unité de base le degré º Le cercle complet: 360º Un angle droit: 90º Distance angulaire mesure le nombre de degrés séparant deux objets sur la sphère céleste. Diamètre angulaire ou dimension angulaire est le nombre de degrés dun côté à lautre dun objet céleste. Le diamètre apparent de la Lune est 0,5º (1/2º ) Le diamètre angulaire du Soleil est également 0,5º (1/2º )

30 Observation La Grande Ourse (Ursa Major) Merak (les reins de lours) Dubhe (lours en arabe)

31 Observation

32 Déterminez le diamètre apparent de lobjet ci- dessous. Votre réponse dépend de la distance qui vous sépare de lobjet

33 Mesures angulaires (suite) 1º = 60 minutes darc = 60' 1' = 60 secondes darc = 60 Soit 1º = 60 x 60 = secondes darc = 3 600''


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