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 1
Activité 1 - Activité documentaire

Évolution de l'Univers et origines de la Terre

Compétence : Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.
Problématique de l'activité
L'humanité s'intéresse aux mouvements des objets visibles dans le ciel depuis des millénaires mais ne les comprend vraiment que depuis le XVIe siècle. Aujourd'hui, l'astrophysique s'intéresse autant aux plus grands ensembles de matière qu'aux plus petites particules.
Que sait-on de la formation de la Terre et de l'Univers ?

Doc. 1
Le Big Bang, l'hypothèse la plus sérieuse.

Les grands ensembles de matière du cosmos s'éloignent les uns des autres. Cela pose la question des états précédents de l'Univers. L'hypothèse du Big Bang envisage que l'Univers ait été, il y a 13,7 milliards d'années, bien plus dense et plus chaud, mais on ne sait pas encore à quel point. L'astrophysique tente d'expliquer l'origine de la matière par des lois physiques universelles. Les hypothèses sont écartées ou validées petit à petit.

Doc. 2
Évolution de l'Univers, du Big Bang à aujourd'hui.

Doc. 2 Évolution de l'Univers, du Big Bang à aujourd'hui.
Le zoom est accessible dans la version Premium.

Le fond diffus cosmologique est le nom donné à la première lumière émise par l'Univers telle qu'on l'observe aujourd'hui. Sa découverte en 1964 a rendu crédible l'hypothèse du Big Bang. Sa mesure précise permet d'affiner notre compréhension des étapes de l'expansion de l'Univers.

Doc. 3
Une étoile et ses planètes en cours de formation (radiotélescope ALMA, Chili).

Doc. 3 Une étoile et ses planètes en cours de formation (radiotélescope ALMA, Chili).
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Une nébuleuse est un nuage d'hydrogène mêlé à des débris d'explosion d'étoile. Sous l'effet de la gravitation, l'ensemble se contracte en un disque puis se scinde en une nouvelle étoile, au centre, et des planètes autour. Notre système solaire s'est probablement formé de la même manière, il y a 4,6 milliards d'années.

Vocabulaire

  • Le cosmos : synonyme de l'Univers.
  • Une étoile : astre qui produit de la lumière.
  • Une planète : astre sphérique assez grand pour avoir nettoyé son orbite autour d'une étoile.
Questions

Exploration et analyse des documents

1. Quels sont les âges de l'Univers et du système solaire ?
2. Il a fallu 100 millions d'années à la Terre pour se constituer et stabiliser son orbite. Quel pourcentage de l'âge du système solaire cela représente-t-il ?
3. D'où vient la matière qui forme tout ce que nous observons ?

Synthèse

4. En supposant que les lois physiques soient identiques partout dans l'Univers, qu'apprend-on sur notre système solaire en observant les nébuleuses lointaines ?

Pour réussir cette activité

  • J'ai calculé un pourcentage.
  • J'ai extrait et compris des informations sur l'histoire de l'Univers et de la Terre.

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