La tête dans les étoiles

La Grande Ourse
mardi 4 novembre 2008
par  Fatlum Demiri, Lucio de Giorgi
popularité : 1%

- Matériel
› Support (trépied, tige, potence)
› Ficelle
› Punaises
› Pâte à modeler
› Ruban métrique

- Objectifs
› Etablir une relation entre des grandeurs
› Utiliser la notation scientifique
› Transformer les unités (longueur, temps)

Introduction

Pour cette expérience on aimerait savoir si on voit la même représentation de la Grande Ourse si on se trouve à différents endroits.

Marche à suivre

Mon collaborateur Fatlum et moi avons mesuré la distance entre la potence du support et une étoile quelconque de la constellation Grande Ourse.
Nous avons d’abord mesuré la distance la plus longue, qui est l’étoile Dubhe (alpha sur la feuille de la Grande Ourse) et nous avons constaté qu’elle mesure 82.6 cm, donc les prochaines longueurs seront obligatoirement plus petites.
Nous avons ensuite calculé la longueur en centimètre des autres étoiles, grâce au produit en croix, par exemple pour savoir quelle longueur sépare la potence à l’étoile Alkaid, nous prenons la mesure la plus longue comme référence (Dubhe, qui a une distance de 123 années lumières (al)) et cela nous donne :

123 al → 82.6 cm
100 al → x ?
100 × 82,6 / 123 = 67.2 cm

La distance entre la potence et Alkaid est donc de 67.2 cm, ainsi de suite pour les autres étoiles.
Finalement nous avons conçu un tableau qui nous montre la distance en année lumière, en mètres ainsi qu’en centimètres dans le modèle (ce que nous avons mesuré).

- Tableau [en ordre de croissance]

Nom de l’étoileDistance (a.l)Distance (m)Distance dans le modèle (cm)
Mizar 78 a.l 7.38 × 1017 m 52.4 cm
Merak 79 a.l 7.47 × 1017 m 53.1 cm
Alioth 80 a.l 7.57 × 1017 m 53.7 cm
Megrez 81 a.l 7.66 × 1017 m 54.4 cm
Phad 83 a.l 7.85 × 1017 m 55.7 cm
Alkaid 100 a.l 9.46 × 1017 m 67.2 cm
Dubhe 123 a.l 1.16 × 1018 m 86.2 cm

- Incertitudes absolues des mesures

52.4 ± 0.1 cm
53.1 ± 0.1 cm
53.7 ± 0.1 cm
54.4 ± 0.1 cm
55.7 ± 0.1 cm
67.2 ± 0.1 cm
86.2 ± 0.1 cm

Comment passer d’une année lumière en mètre ?

- Définition d’une année lumière :
Une année lumière est la distance parcourue par la lumière en une année.

- Formule de la vitesse de la lumière :
c = 3 × 108 m/s

- Une année lumière en seconde :
365 × 24 × 60 × 60 = 31536000 m

- La distance d’une année lumière :
300’000’000 m/s × 31536000 s = 9.4608000000000000000 m

- Donc le calcul en notation scientifique est égal à :
3 × 108 m/s × 3,1536 × 107 s = 9.4608 × 1015 m

Conclusion

Nous avons donc constaté que nous voyons la forme de la Grande Ourse seulement en regardant depuis la potence, si nous regardons de profil, nous voyons que les étoiles sont à des hauteurs différentes.


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