LES PUISSANCES DE 10 à travers la frise chronologique….

…. DU BIG BANG A L’HOMME

Il y a 15 milliards d’années, l’univers était une purée de protons, de neutrons et d’électrons. Écris ce nombre en puissance de 10

Sa température atteignit mille milliards de degrés. Écris ce nombre en puissance de 10 La concentration d’énergie était colossale

L’énergie se transforma en matière animée E = m c 2 EINSTEIN Vitesse de la lumière énergie masse La connais-tu?

la naissance du premier atome Ce fut le Big Bang : la naissance du premier atome l’atome d’hydrogène lourd (ou radioactif) Le diamètre d’un atome d’hydrogène est de un angström Recherche ce mot dans le dictionnaire et écris-le en puissance de 10 puis sous sa forme décimale

La température s’est alors abaissée à 1 milliard de degrés. Mais le processus était lancé et la matière a continué à se transformer : les atomes d’hydrogène lourd se transforment en atomes d’hélium puis en atomes d’hydrogène simple. La température tombe à 3000°C Alors naissent les premières molécules de dihydrogène Proton electron Un atome d’hydrogène une molécule de dihydrogène Sais-tu que toute la matière (inerte et vivante) est formée d’atomes élémentaires différents. Connais-tu leur nombre?

Les molécules de dihydrogène se condensent entre elles et alors naissent les premières galaxies. Il y a actuellement environ cent milliards de galaxies, chacune est composée de milliards d’étoiles. Combien y a-t-il d’étoiles dans l’univers ? Ecris ce nombre en puissance de dix Notre galaxie s’appelle la voie lactée. La flèche rouge indique la position du soleil dans la voie lactée

La température s’est à nouveau élevée à des milliards de degrés permettant la fusion d’atomes d’hydrogène et l’apparition d’autres atomes comme le carbone, le néon, le sodium, le magnésium, l’aluminium, le phosphore, le soufre, le nickel, le cuivre,le zinc, l’uranium. Alors, grâce à l’augmentation de leur masse, se forment les premières étoiles. Le soleil s’est formé il y a cinq milliards d’années. Le soleil est un énorme réservoir d’hélium et d’hydrogène. Son énergie provient des réactions thermonucléaires de fusion de l’hydrogène en hélium. Les spécialistes estiment qu’il a brûlé la moitié de son carburant et qu’il en est donc à la moitié de sa vie. Combien d’années séparent la formation du soleil du big bang? Donne l’écriture décimale de ce nombre. He He He H H He H

La température s’est à nouveau abaissée et a permis l’apparition dans le milieu interstellaire (rechercher ce mot dans le dictionnaire) de corps composés comme l’eau H2O, l’ammoniac NH3 ou le méthane CH4. La masse des météorites augmente et alors se forment les premières planètes.Quelle différence y-a-t-il entre une étoile et une planète ? Rechercher la réponse dans le dictionnaire. La terre s’est formée il y a 4,5 milliards d’années, soit un demi milliard d’années après le soleil. Traduis ce nombre en millions d’années puis en milliers d’années.

Au départ, la terre était un magma en fusion entouré d’une atmosphère primitive : vapeur d’eau H2O Ammoniac NH3 Méthane CH4 TERRE R= ? gaz carbonique CO2 Connais-tu le rayon de la terre ? peux-tu en donner l’écriture scientifique? Compare-le à celui du soleil. Connais-tu le périmètre de la terre au niveau de l’équateur ? Sais-tu le calculer ?

S C Connais-tu l’épaisseur de l’atmosphère? O H TERRE N Cl La terre en fusion dégaze et envoie d’autres atomes dans l’atmosphère. L’eau sous forme vapeur se refroidit, se condense et retombe sur la terre. Ainsi, il y a quatre milliards d’années, se passe le plus fantastique orage de tous les temps : dans certains coins, il pleut jusqu’à 20 m d’eau, dans d’autres, c’est peut-être 100 m ou 1000 m d’eau qui tombent sur la planète se réévaporant et reformant le cycle infernal.

Alors se forment peu à peu les océans, alors, se refroidissent les premières terres qui vont former les premiers continents. la chlorophylle apparaît, et grâce à elle, l’oxygène augmente dans l’eau et dans l’atmosphère, le gaz carbonique se dissout dans les océans. Il va falloir 500 millions d’années pour que les premières formes de vie apparaissent dans les océans : c’était il y a … Les scientifiques appellent du nom de coacervat la toute première macromolécule de vie capable d’absorber de l’oxygène et de rejeter du gaz carbonique. O2 CO2

Pendant trois milliards d’années, la vie s’est développée uniquement dans l’eau (plantes, algues,vers, oursins…).Les premiers vertébrés aquatiques sont apparus il y a seulement 500 millions d’années. La vie ne pouvait se développer sur terre car l’atmosphère laissait passer les rayons du soleil et tous les météorites : sa surface ressemblait à celle de la lune, elle était brûlante et criblée de cratères Sachant que la lumière du soleil met 8 min pour parvenir à la terre et que la vitesse de la lumière est 300 000 km/s, calculer la distance qui nous sépare du soleil.

Il va falloir encore 60 millions d’années après l’apparition des vertébrés aquatiques) pour que l’augmentation de la quantité de dioxygène O2 et sa condensation en ozone O3 permette la formation d’une couche protectrice autour de l’atmosphère : la couche d’ozone. A quelle hauteur se situe la couche d’ozone? Convertis ce nombre en mètres. Que signifie le préfixe kilo ? Connais-tu d’autres préfixes et leurs abréviations? Que signifient Mm, Gm, µm, nm, pm?

La vie peut enfin sortir des océans : les premières plantes il y a 440 millions d’années. les premiers arthropodes apparaissent il y a 400 millions d’années +…Ma. +…Ma. Les premiers vertébrés terrestres, il y a 350 millions d’années +…Ma. Et les premiers reptiles il y a 300 millions d’années

Les dinosaures (du grec deinos : terribles, et saurus : reptiles) sont apparus sur terre il y a 260 millions d’années. Ils sont morts il y a 60 millions d’années, victimes d’une extinction de masse. Ils ont donc occupés la terre pendant … Les scientifiques s’accordent pour dire que leur disparition est due au couplage entre un volcanisme de masse et la collision entre un énorme météorite et la terre : des fumées noires auraient envahi l’atmosphère pendant des dizaines d’années ne permettant plus aux rayons du soleil d’atteindre la terre, donc rendant la vie très difficile. Seules quelques espèces ont survécu dont des petits mammifères .

Ces espèces ont pu se développer, évoluer, et conduire à toutes celles qui existent aujourd’hui. Sais-tu quand l’homme est apparu sur terre ? Le plus vieux squelette d’hominidé (australopithèque) que l’on a retrouvé est celui de Lucy en Ethiopie, en 1974. Les scientifiques le datent de 3,18 millions d’années Rappelons-nous : les dinosaures ont occupé la terre pendant 200 millions d’années soit … fois plus longtemps que l’homme ( jusqu’à nos jours !)

-apparition de l’homme : 4 millions d’années - la domestication du feu Pour continuer notre frise à travers l’histoire de l’homme, on peut dater les grandes périodes suivantes en divisant à chaque fois par un facteur 10 -apparition de l’homme : 4 millions d’années - la domestication du feu - l’homme de Cromagnon le passage de la préhistoire à l’histoire, contemporain aux pyramides d’Egypte - la civiliation grecque - la civilisation romaine - le moyen âge : il a duré … Et…le siècle des lumières - Puis…la révolution industrielle :10 :10 :10 :10 :10 x10

Mais revenons aux puissances de 10 afin de corriger nos réponses 1) Complètons le tableau X 10 X 10 X 10 X 10 X 10 X 10 : 10 :10 :10 :10 :10 :10 :10 puissance 103 102 10 10? Écriture décimale 100 nom million cent UN préfixe méga M kilo k hecto h déca da déci d centi c milli m micro µ Ce tableau se continue bien sûr indéfiniment à droite et à gauche : les nombres ont un nouveau nom de mille en mille : mille millions = un milliard (préfixe giga) et un millième de millionième= un milliardième(nano)… 2) définition On remarque que l’exposant indique le nombre de zéros : 104 = 10 000 et 10-4 = 0,000 1 4 zéros 4 zéros  

Donc, Si n est positif, on appelle puissance nième de 10 le produit de n facteurs égaux à 10 : 10n = 10 x 10 x10 x … x 10 n fois La puissance négative de 10 est égale à l’inverse de la puissance positive : 10-n = 1/ 10n 3) Règles de calcul avec les exposants a) produit et quotient 103 x104 = 1000 x 10 000 = 107 = 103+4 Le produit de deux puissances d’un même nombre est une puissance de ce nombre ayant pour exposant la somme des exposants 103 /104 = 1000/10 000 = 1/10 = 0,1 = 10-1 =103-4 Pour diviser deux puissances de 10, on soustrait les exposants

b) somme et différence 103 + 104 = 1000 + 10 000 = 11 000 On ne peut rien faire : on ne peut pas travailler avec les exposants Par contre : 103+103 +104 = 1000+1000+10 000 = 2x103 +104 Dans une somme de puissances, on ne peut que regrouper les termes de même exposant. c) Produit d’un nombre et d’une puissance de 10 123,456789 x 105 = 12 3456 78,9 123,456789 x 10-5 = 0,001 234 567 89 Pour multiplier un nombre par une puissance de 10, on décale la virgule du nombre de rangs de l’exposant : vers la droite si l’exposant est positif vers la gauche s’il est négatif Attention : un exposant négatif ne signifie pas un nombre négatif, c’est l’inverse de la puissance positive!

4) écriture scientifique d’un nombre Un nombre peut s’écrire d’une infinité de façons sous la forme d’un produit par une puissance de 10 : 123,456 789 = …x 10- 3 = …x102 = …x104 Parmi ces écritures, une seule s’appelle l’écriture scientifique : le nombre multiplié à la puissance de 10 a sa valeur absolue comprise entre 1 et 9. Écris le nombre ci-dessus en écriture scientifique : 123,456 789 = Cette écriture est celle utilisée par défaut par les calculatrices pour les grands nombres. Il faut savoir passer du mode scientifique (touche EE ou SCI) au mode normal (touche FLOT ou F comme flottante) .

Complétons maintenant correctement le tableau récapitulatif : c’était il y a… date en écriture scientifique événement caractéristiques 15 milliards d’années Température = Naissance du premier … galaxies nombre : 5 x 109 Il en est à la moitié de … terre Rayon périmètre Sa distance au soleil 4 milliards d’années Formation des … et des … coacervat la vie sort des océans La couche d’ozone est à l’altitude de … 2,6 x 108 Ils ont occupé la terre pendant … 3 millions d’années Domestication du feu Homme de Cromagnon Passage de la préhistoire à l’histoire Pyramides d’égypte Vème siècle av. JC Les Romains Il a duré X siècles