Physique-Chimie 4e
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Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 2
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 3
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 4
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 5
Introduction à la masse volumique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 6
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 7
Les interactions
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 8
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 9
La tension et l'intensité
Ch. 10
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 11
Vitesse de propagation des signaux
Chapitre 11
Activité 3 - Activité documentaire

Quelle est la taille de la nébuleuse du Crabe ?

Compétence : Présenter mon résultat avec l'unité adapté.
Problématique de l'activité
image nébuleuse du crabe
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : WikiImages/Pixabay

Julien et Émilie font une recherche sur la nébuleuse du Crabe. Ils lisent que cette nébuleuse mesure 100 000 000 000 000 de kilomètres de diamètre.
Quelle est l'unité la plus adaptée pour exprimer les distances hors du système solaire ?

Doc. 1
La naissance de la nébuleuse du Crabe.

Le 4 juillet 1054, une « étoile » apparait soudainement dans le ciel. Visible en plein jour, elle est 100 fois plus lumineuse que les autres étoiles. Elle perd son éclat en quelques mois, disparait, et n'est redécouverte que plusieurs siècles plus tard. Il s'agissait en réalité, à 6 500 années-lumière de nous, de l'explosion d'une étoile. Ses restes filamenteux s'étendent sur plusieurs années-lumière et constituent aujourd'hui la nébuleuse du Crabe.
D'après Serge Brunier, « Hubble observe une nébuleuse bien plus jeune que l'humanité », science-et-vie.com, mai 2016.

Doc. 2
L'année-lumière : unité de temps ou de distance ?

Dans l'espace, l'unité « kilomètre » fait intervenir des nombres difficiles à manipuler car trop grands. Les distances Terre-Lune ou Terre-Soleil restent à peu près parlantes (400 000 et 150 000 000) exprimées en kilomètres.
Hors du système solaire, une distance de référence plus grande devient nécessaire : l'année-lumière. Malgré son nom, il s'agit bien d'une distance : celle que parcourt la lumière dans le vide en une année. Par exemple, la galaxie Andromède est si lointaine que sa lumière met 2,5 millions d'années à nous atteindre. On dit qu'Andromède est à 2,5 millions d'années-lumière.

Doc. 3
La galaxie Andromède, à environ 2,5 millions d'années-lumière de nous.

La galaxie Andromède
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Crédits : Mavenvision/Shutterstock

Vocabulaire

Une nébuleuse : nuage de gaz et de poussières interstellaires.
Questions

Exploration et analyse des documents

1. L'année-lumière est-elle une unité de distance ou de temps ?

2. Calcule en kilomètres la distance parcourue par la lumière en une année.

3. Quel est le diamètre de la nébuleuse du Crabe en années-lumière ?

Synthèse

4. Calcule, en kilomètres, la distance à laquelle nous sommes d'Andromède.

5. Quel est l'intérêt d'utiliser l'année-lumière plutôt que le kilomètre ?

Pour réussir cette activité

  • J'ai compris à quelle grandeur correspond l'année-lumière.
  • J'ai calculé la valeur en km d'une année-lumière.
  • J'ai exprimé une distance astronomique en année-lumière.

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