LE SOLEIL, LA TERRE ET LA LUNE I. LE JOUR ET LA NUIT La Terre tourne sur elle-même d’Est en Ouest en 24h, c’est ce qui explique l’alternance des jours et des nuits. Pour un habitant de l’hémisphère nord, le Soleil semble se lever vers l’Est, être au plus haut au Sud et se coucher à l’Ouest : il s’agit du mouvement apparent du Soleil. Est Ouest 24h Est Sud Ouest II. LES SAISONS La Terre tourne autour du Soleil en 365,25 jours. On appelle écliptique, son orbite autour du Soleil. L’axe des pôles de la Terre est décalé de 23° par rapport à l’écliptique. 365,25 jours

en hiver en été 1. Compare les longueurs des segments [AB] et [BC] dans les 2 cas ? [AB] est plus grand que [BC]. 2. Comment constates-tu que le jour est plus long en été qu’en hiver ? Le jour est plus long en été car pour une même latitude, la partie jour dure plus longtemps que la partie nuit. [AB] est plus grand que [BC], [AB] représentant la durée de la journée en été. 3. En est-il de même si on se trouve dans l’hémisphère Sud ? C’est l’inverse pour l’hémisphère sud. 4. Observe les segments [CN] et [AN], en quelle saison les ombres sont-elles les plus grandes ? L’ombre est plus grande en hiver qu’en été. 5. Quelle serait la conséquence sur la durée des jours s’il n’y avait pas l’inclinaison de l’axe des pôles ? Le jour et la nuit dureraient 12 h.

La Terre décrit une orbite quasi-circulaire autour du Soleil en une année. L’inclinaison de l’axe des pôles par rapport à l’écliptique est responsable de la variation de la durée des jours et de l’alternance des saisons. En hiver, dans l’hémisphère Nord, les jours sont plus courts que les nuits. Six mois plus tard en été, ce sont les nuits qui sont plus courtes que les jours. Attention pour un observateur se trouvant dans l’Hémisphère Sud, tout s’inverse. III. LES PHASES DE LA LUNE La Lune tourne autour de la Terre en 29,5 jours : il s’agit de la lunaison. 29,5 jours lunaison Quelle est la partie de la Lune vue du Soleil ? La partie de la Lune vue du Soleil est la partie éclairée.

Gibbeuse décroissante 2. Représente les différentes phases de la Lune observées et les nommer. 1 2 3 4 5 6 7 8 Premier Croissant de Lune Lune Gibbeuse croissante Lune Gibbeuse décroissante Dernier Croissant de Lune Nouvelle Lune Premier Quartier Pleine Lune Dernier Quartier Au cours de son mouvement, une moitié de la Lune reste toujours éclairée par le Soleil. Pour un observateur terrestre, cette partie éclairée se présente sous des aspects successifs différents : ce sont les phases de la Lune.

IV. LES ÉCLIPSES Les éclipses se produisent lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés. Il en existe deux types : Éclipse de Soleil : Éclipse de Lune : Lors d’une éclipse de Soleil, la Lune cache le Soleil. Seules les personnes situées dans le cône d’ombre de la Lune assistent à l’éclipse. Une éclipse de Lune se produit lorsque la Lune traverse le cône d’ombre de la Terre.

Document : Pourquoi les éclipses sont-elles rares ? Á chaque lunaison, une éclipse de Soleil devrait se produire à la nouvelle Lune, ainsi qu’une éclipse de Lune à chaque pleine Lune. Mais l’orbite de la Lune est inclinée d’un angle de 5° par rapport au plan qui contient l’orbite de la Terre : l’écliptique. Le plus souvent, le cône d’ombre de la Lune passe à côté de la Terre : il n’y a pas éclipse du Soleil, ou encore la Lune passe au-dessus du cône d’ombre de la Terre : il n’y a pas éclipse de Lune. Cependant, le plan de l’orbite de la Lune tourne un peu comme une toupie autour de la Terre. Il arrive donc que les trois astres soient alignés et qu’il se produise une éclipse. Questions : 1. À quel moment de la lunaison peuvent se produire les éclipses de Soleil ? Et les éclipses de Lune ? Les éclipses de Lune ont lieu en Pleine Lune et les éclipses de Soleil en Nouvelle Lune. 2. Pourquoi n’y a-t-il pas éclipse de Soleil à chaque lunaison ? Il n’y a pas d’éclipse de Soleil à chaque lunaison car la Lune est inclinée par rapport à l’écliptique. Du coup, le cône d’ombre de la Lune passe à côté de la Terre. 3. Quelle est donc la condition pour qu’il y ait une éclipse de Soleil ? Pour avoir une éclipse, il faut que la Terre, la Lune et le Soleil soient alignés. 4. En déduire pourquoi nomme-t-on « écliptique » le plan de l’orbite de la Terre ? C’est dans ce plan-là qu’ont lieu les éclipses.

Document : Les éclipses annulaires de Soleil Les éclipses de Soleil sont des phénomènes rares. La dernière éclipse totale observable en France a eu lieu le 11 août 1999 et la prochaine se produira en 2081. Cependant, il existe des éclipses partielles qui se produisent plus fréquemment, dont font partie les éclipses annulaires. L’orbite de la Lune n’est pas circulaire. Son rayon varie entre 356 500 km et 406 800 km. Si l’éclipse se produit à un moment où la distance Terre-Lune est maximale, la Lune apparaît trop petite à un observateur terrestre pour masquer entièrement le Soleil. L’observateur verra alors une partie extérieure du disque solaire : il s’agit d’une éclipse annulaire. Questions : 1. Pourquoi certaines éclipses sont-elles dites annulaires ? Quelle en est la cause ? Certaines éclipses sont dites annulaires dans le cas où la Lune est trop éloignée de la Terre pour masquer entièrement le Soleil. 2. Y aura-t-il éclipse annulaire si la distance Terre-Lune est de 356 500 km ? De 406 800 km ? A une distance de 356 500 km, on a une éclipse totale alors qu’elle est annulaire à une distance de 406 800 km. 3. L’éclipse du 11 août 1999 était-elle annulaire ? L’éclipse de 1999 était une éclipse totale.