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Exercices Physique Chimie

Comparaison des Tailles des Planètes

Voyage Interplanétaire : Comparons les Géantes et les Naines !

Voyage Interplanétaire : Comparons les Géantes et les Naines !

Notre Système Solaire est rempli de mondes fascinants, grands et petits !

De la minuscule Mercure à la géante Jupiter, chaque planète a sa propre taille. Mais comment se rendre compte de ces différences ? Sont-elles un peu différentes, ou y a-t-il des écarts énormes ? Dans cet exercice, nous allons explorer les diamètres des planètes pour comparer leurs tailles et mieux comprendre notre voisinage cosmique. Prépare ta règle d'astronome ! 🪐📏

À la Découverte des Tailles Planétaires

Voici les diamètres approximatifs de quelques planètes de notre Système Solaire. Le diamètre est la distance qui traverse le centre d'une planète d'un bord à l'autre.

Planète Diamètre approximatif (km)
Mercure \(4\,880 \text{ km}\)
Mars \(6\,780 \text{ km}\)
Terre \(12\,740 \text{ km}\)
Jupiter \(139\,820 \text{ km}\)
Comparaison Visuelle (non à l'échelle exacte)
Mercure Mars Terre Jupiter Tailles Relatives des Planètes

Représentation simplifiée pour comparer visuellement les tailles.


Questions à traiter

  1. Qu'est-ce que le diamètre d'une planète ? Explique avec tes propres mots.
  2. En utilisant les données du tableau :
    1. Range ces quatre planètes de la plus petite à la plus grande.
    2. Quelle est la plus petite planète de cette liste ? Quelle est la plus grande ?
  3. Calculs de comparaison :
    1. Combien de fois le diamètre de la Terre est-il plus grand que celui de Mars, environ ? (Arrondis ton résultat à l'unité la plus proche).
    2. Combien de fois le diamètre de Jupiter est-il plus grand que celui de la Terre, environ ? (Arrondis ton résultat à l'unité la plus proche).
  4. Si on pouvait aligner des planètes comme la Terre côte à côte pour égaler le diamètre de Jupiter, combien de Terres faudrait-il environ, d'après ton calcul précédent ?
  5. Pourquoi est-il utile de comparer les tailles des planètes ? Qu'est-ce que cela peut nous apprendre ?

Correction : Voyage Interplanétaire

Question 1 : Définition du diamètre

Réponse :

Le diamètre d'une planète (ou de n'importe quelle sphère) est la longueur d'un segment de droite qui passe par le centre de la planète et qui relie deux points opposés de sa surface. C'est comme mesurer la "largeur" de la planète en passant par son milieu.

Question 2 : Classement des planètes

Réponse a) Rangement par taille :

En regardant les diamètres :

  • Mercure : \(4\,880 \text{ km}\)
  • Mars : \(6\,780 \text{ km}\)
  • Terre : \(12\,740 \text{ km}\)
  • Jupiter : \(139\,820 \text{ km}\)

Donc, de la plus petite à la plus grande : Mercure, Mars, Terre, Jupiter.

Réponse b) La plus petite et la plus grande :

La plus petite planète de cette liste est Mercure.

La plus grande planète de cette liste est Jupiter.

Question 3 : Calculs de comparaison

Réponse a) Terre vs Mars :

Pour savoir combien de fois le diamètre de la Terre (\(D_{\text{Terre}} = 12\,740 \text{ km}\)) est plus grand que celui de Mars (\(D_{\text{Mars}} = 6\,780 \text{ km}\)), on divise le diamètre de la Terre par celui de Mars.

\[\begin{aligned} \text{Rapport}_{\text{Terre/Mars}} &= \frac{D_{\text{Terre}}}{D_{\text{Mars}}} \\ &= \frac{12\,740 \text{ km}}{6\,780 \text{ km}} \\ &\approx 1,879... \end{aligned}\]

Arrondi à l'unité, le diamètre de la Terre est environ \(2\) fois plus grand que celui de Mars.

Réponse b) Jupiter vs Terre :

Pour savoir combien de fois le diamètre de Jupiter (\(D_{\text{Jupiter}} = 139\,820 \text{ km}\)) est plus grand que celui de la Terre (\(D_{\text{Terre}} = 12\,740 \text{ km}\)), on divise le diamètre de Jupiter par celui de la Terre.

\[\begin{aligned} \text{Rapport}_{\text{Jupiter/Terre}} &= \frac{D_{\text{Jupiter}}}{D_{\text{Terre}}} \\ &= \frac{139\,820 \text{ km}}{12\,740 \text{ km}} \\ &\approx 10,974... \end{aligned}\]

Arrondi à l'unité, le diamètre de Jupiter est environ \(11\) fois plus grand que celui de la Terre.

Quiz Intermédiaire 1 : Si la Planète X a un diamètre de \(10\,000 \text{ km}\) et la Planète Y un diamètre de \(5\,000 \text{ km}\), combien de fois la Planète X est-elle plus grande que la Planète Y en diamètre ?

Question 4 : Aligner des Terres pour égaler Jupiter

Réponse :

D'après le calcul précédent (Question 3b), le diamètre de Jupiter est environ \(11\) fois plus grand que celui de la Terre.

Il faudrait donc aligner environ \(11\) planètes Terre côte à côte pour obtenir une longueur égale au diamètre de Jupiter.

Question 5 : Utilité de comparer les tailles

Réponse :

Comparer les tailles des planètes est utile pour plusieurs raisons :

  • Se rendre compte des échelles : Cela nous aide à visualiser l'immensité de l'univers et la diversité des objets célestes.
  • Classification : La taille est un critère important pour classer les planètes (par exemple, planètes telluriques petites et rocheuses, géantes gazeuses beaucoup plus grandes).
  • Comprendre la formation et l'évolution : La taille d'une planète peut influencer sa capacité à retenir une atmosphère, son activité géologique, et d'autres caractéristiques importantes pour son évolution.
  • Recherche de planètes similaires à la Terre : En comparant la taille d'exoplanètes (planètes hors de notre système solaire) à celle de la Terre, on peut chercher des mondes potentiellement habitables.

Quiz Intermédiaire 2 : Le diamètre d'une planète est une mesure de :


Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Parmi Mercure, Mars, Terre et Jupiter, quelle planète a le plus grand diamètre ?

2. Si une Planète A a un diamètre de \(20\,000 \text{ km}\) et une Planète B un diamètre de \(10\,000 \text{ km}\), alors :

3. L'unité "km" (kilomètre) est une unité de :


Glossaire Interplanétaire

Planète
Un corps céleste qui orbite autour d'une étoile (comme notre Soleil), qui est suffisamment massif pour que sa propre gravité lui donne une forme quasi sphérique, et qui a "nettoyé" son orbite des autres objets plus petits.
Diamètre
La plus grande distance mesurable à travers un objet sphérique, passant par son centre. C'est une mesure de la taille de l'objet.
Kilomètre (\(\text{km}\))
Une unité de mesure de longueur (distance). \(1 \text{ km} = 1000 \text{ mètres}\).
Système Solaire
L'ensemble constitué du Soleil et de tous les objets célestes qui gravitent autour de lui (planètes, lunes, astéroïdes, comètes, etc.).
Mercure
La planète la plus proche du Soleil et la plus petite de notre Système Solaire.
Mars
La quatrième planète à partir du Soleil, souvent appelée la "planète rouge".
Terre
Notre planète, la troisième à partir du Soleil, et la seule connue pour abriter la vie.
Jupiter
La plus grande planète de notre Système Solaire, une géante gazeuse.
Voyage Interplanétaire : Comparons les Géantes et les Naines ! - Exercice d'Application

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