Les planètes

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b) Observez le déplacement de la planète Mercure pour la même période à la page-écran Orbites. Décrivez comment le système géocentrique explique le mouvement rétrograde apparent de la planète Mercure. ( /4 points)

Le Soleil possède son propre cercle déférent et épicycle comme Mercure et les autres planètes. Par contre, le Soleil étant d’une grande massivité, a une grande influence sur les autres planètes et celles-ci tournent autour du Soleil qui, lui, à son tour, tourne autour de la Terre. La Terre qui est au centre est immobile tandis que les autres planètes suivent leurs canaux déférents et épicycles ainsi que le Soleil autour de la Terre. Nous pouvons, donc, observer Mercure qui fait sa trajectoire autour du Soleil. C’est pourquoi nous la voyons aller et revenir près de son point de départ. Elle s’éloignera de plus en plus.

c) Observez le déplacement de la planète Mercure dans le système héliocentrique et donnez l’explication du mouvement rétrograde selon ce modèle. ( /4 points)

Le mouvement de va et vient est dût au mouvement de rétrograde. Comme vous le savez déjà, les planètes tournent sur elles-mêmes dans un petit cercle, nommé l’épicycle, et dans un grand cercle qui est appelé le déférent autour d’une autre planète. Dans le cas du système géocentrique, Mercure tourne autour du Soleil qui, lui, tourne autour de la Terre. C’est pourquoi nous voyons Mercure aller de l’avant et revenir à reculons, mais toujours un peu plus en avant que la dernière fois. Elle effectue de petits cercles autour du Soleil et nous voyons ce phénomène. À long terme, elle finira par disparaitre pour revenir quelques mois plus tard tout comme les autres planètes.

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d) Décrivez l’apport scientifique de deux astronomes qui ont défendu la thèse du modèle héliocentrique avant Newton. ( /4 points)

Les deux astronomes qui ont défendu la thèse du modèle héliocentrique sont Copernic et Kepler. Copernic a trouvé et défendu l’idée de la parallaxe. Cette trouvaille a été un argument solide contre le système géocentrique. Ceci dit, l’absence de la parallaxe qui était percevable à l’œil nu n’était pas en rapport avec le fait que la Terre ne bougeait pas, mais plutôt en lien avec la distance auquel les étoiles pouvaient être. Elles sont beaucoup trop loin pour que l’on puisse mesurer une parallaxe. Par contre, il n’y avait aucun moyen pout démontrer ces preuves. Du côté de Kepler, il défendit son point de vue face aux orbites des planètes. Il introduit les orbites elliptiques, c’est-à-dire, des orbites légèrement aplaties et non circulaires comme la plupart croyait.

e) Dans le modèle géocentrique, la Terre est au centre de l’Univers, alors que dans le modèle héliocentrique, c’est le Soleil qui occupe cette place. Dans le modèle actuel de l’Univers, où notre planète est-elle située ? ( /4 points)

Dans le modèle actuel, le Soleil est situé au centre de notre galaxie. Mercure se situe en premier plan autour du Soleil. Par la suite, Vénus est la deuxième planète du système solaire. Nous nous situons à la troisième rangée: la place convoitée pour avoir donné la vie grâce à ces températures ni trop chaudes ni trop froides et à son abondance d’eau. Nous tournons autour du Soleil ainsi que les autres planètes du système solaire.

5. [ /15 points]

a) Avec le logiciel Kepler III, à la page-écran Orbites, lorsque vous observez le système héliocentrique avec les orbites de Vénus à Saturne représentées à l’écran, quelles dimensions devrait avoir l’écran pour que l’orbite de Pluton puisse y être représentée dans son entier ? Justifiez votre réponse. Pour répondre à cette question, vous avez simplement besoin d’utiliser une règle à mesurer et de faire une petite règle de trois. ( /8 points)

1 unité astronomie est égal à 0.6 cm. Le rayon vecteur mesure 6.5 cm. La mesure entre la Terre et le Soleil est de 149 600 000 km donc, sur une échelle, comme celle de Kepler, je vais multiplier 149 600 000 km par 0.6 cm qui va m’égaler 89 760 000 pour l’échelle. La distance du Soleil à Pluton est de 5 909 200 000 km. Par la suite, je fais ma règle de 3.

0.6 cm

6.5 cm 5 909 200 000 km

cela va m’égaler 545 464 615.3846 km que je vais diviser par 89 760 000. Cela me fera 6.08 cm.

b) Exprimez votre réponse en utilisant la notation scientifique et les unités suivantes :

( /4 points)

mm : 60.8 mm

cm : 6.08 cm

m : 0.0608 m

km : 6.08 X 10 -4

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c) Vous pourriez mesurer la distance qui sépare la Terre de Mars directement sur votre écran et, en vous servant des données que vous avez recueillies en a), déterminer la distance réelle qui sépare la Terre de Mars. Une erreur de 0,01 cm sur votre écran équivaudrait alors à une erreur de combien de kilomètres dans la réalité ? ( /2 points)

La distance entre la Terre et Mars est de 6 cm. L’unité astronomique est égale à 3.5 cm. La distance entre la Terre et le Soleil est de 149 600 000 km. Nous faisons alors une règle de 3. Le résultat est de 87 266 667 km.

d) Que pensez-vous de la précision des mesures que vous obtiendriez de cette façon ?

( /1 point)

Elles sont précises et fiables. Nous pouvons nous y référer sans problème.

6. L’astronomie est essentiellement une science d’observation. Comment peut-on appliquer la méthode scientifique dans ce contexte ? [ /10 points]

La méthode scientifique a plusieurs étapes. En premier lieu, il y a la construction de la problématique. C’est à cette étape-ci que l’on se pose les questions, qu’on émet une hypothèse et que l’on pense à une explication possible. Par la suite, il y a la collecte des données. C’est ici que l’on va prendre des données que l’on va recueillir et obtenir des informations. En troisième lieu, l’analyse des données. À celle-ci, cela peut être l’analyse