Le thème
Dernière mise à jour le 10/10/09
Thème 1 : La planète Terre et son environnement
1.1 Plan du cours

SCIENCES DE LA TERRE

1.1 La Terre est une planète du système solaire

I. Les objets du système solaire

Pour réviser les acquis de la classe de 5e en Physique - Essentiel

• T.D.1 - La planète Terre dans le système solaire.

  • La fiche T.D.1

A. Le système solaire dans l'univers

  • Le soleil est une étoile d'une galaxie : la Voie Lactée
    (DVD CNDP - La Terre dans le système solaire - Notre système solaire - Modèle actuel)
    (DVD "C'est pas Sorcier" - Pleins feux sur le système solaire)

B. Inventorier les différents types d'objets

  • Se reporter à la rubrique " Biblio Internet " pour prendre connaissance de la nouvelle définition du mot planète.
  • Schéma à l'échelle du système solaire

C. Comment a-t-on su la période à laquelle se sont formés les objets du système solaire et quel a été leur mode de formation?
Bordas, pages 16 et 17.

  • Rôle des planètes dont l'activité interne s'est arrêtée très tôt et qui ne possèdent pas d'atmosphère (pas d'érosion notoire), comme Mercure et la Lune. Cette absence d'activité et d'érosion a permis de conserver les traces fossilisées des cratères d'impacts météoritiques datant de périodes qui s'approchent de celles de la naissance du système solaire.
  • Nos planètes sont le résultat de l'accrétion des météorites? Cet épisode a été maximum jusqu'à -4Ga, comme le montrent les photographies et les datations d'échantillons lunaires.

D. Repérer les marqueurs d'activité actuelle ou passée.
Bordas, pages 18 et 19.

II. L'énergie solaire reçue par les planètes

A. Les planètes ne reçoivent pas toutes la même énergie solaire

• T.P. 2 - Quelle loi régit la quantité d'énergie solaire reçue par une planète en fonction de son éloignement.

  • La fiche T.P.2 Manipulations inspirées de celles qui sont proposés par Gilles Gutjar et L.Cl. Marot,
    http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/gutjahr/energie_repartition/accueil_energie_repartition.htm
  • Feuille Excel vierge pour consigner les résultats durant la séance de TP
  • Les résultats obtenus aux trois manipulations et les corrigés sont accessibles depuis la rubrique "Fiches et documents".
  • La constante solaire (pour la Terre) est la puissance rayonnée reçue hors atmosphère par un disque de 1m2 placé perpendiculairement au rayonnement solaire à une distance de 1 u.a. du Soleil. Elle s'exprime en W.m-2. (Source Acces INRP)

B. Les conséquences sur la structure et l'évolution des planètes dans le système solaire

  • La température moyenne à la surface des planètes
  • La présence d'eau et l'état de l'eau
  • La présence et l'état de l'atmosphère gazeuse (liés à la vitesse d'échappement des gaz autour de la planète)

III. L'énergie solaire et sa répartition à la surface de notre planète

• T.P. 3 - L'énergie solaire et sa répartition à la surface du globe - Importance de l'effet de serre.

A. Angle d'incidence des rayons et éclairement de la surface

  • La comparaison de la courbe obtenue et de la courbe théorique montre que
    la surface éclairée est fonction de l'inverse du cosinus de l'angle d'incidence des rayons.

B. Angle d'incidence des rayons et énergie reçue par unité de surface

  • La comparaison de la courbe obtenue et de la courbe théorique montre que
    l'énergie reçue par unité de surface est fonction du cosinus de l'angle d'incidence des rayons.
  • "On appelle flux solaire la quantité d’énergie reçue par unité de temps et de surface. Le flux solaire varie également sur les différentes régions de la planète en raison de leur sphéricité et selon l’inclinaison de la planète par rapport au plan de l’écliptique (ou plan de révolution autour du soleil). C’est la partie la plus exposée qui chauffe le plus." (Source CNRS Images pour le lycée)

C. Effets de la rotondité du globe et de l'inclinaison de l'axe de rotation - LES SAISONS

  • Cette manipulation présente l'aspect qualitatif de l'étude quantitative A. - Interprétation

• T.P. 4 - Les données interprétées des TP 2 et 3 appliquées au système solaire et à la planète Terre

  • La fiche T.P. 4
  • Mesure des variations de radiation à la surface de la Terre entre décembre 2007 et septembre 2008 - Document NASA - http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=18183
  • Les saisons avec le Logiciel "Terre 2" - Schéma bilan muet tiré des informations fournies par le logiciel
  • À une même latitude, on observe des climats différents
    Bordas, doc. 1ab, page 42 et TD. 4
    Documents pour poser le problème

En cours, vidéogramme "La planète sous toutes ses latitudes" (collection C'est pas sorcier)

D. Importance de l'effet de serre • Suite du T.P. 3 - Manipulation D

  • Les facteurs d'effet de serre mis en évidence expérimentalement au T.P.3 sont :
    • Pour une part importante
      • La présence d'un couvercle : l'atmosphère
      • La présence de vapeur d'eau : gaz à d'effet de serre
    • Pour une faible part la couleur du sol
  • Interprétation détaillée de la manipulation D du T.P. 3
  • Document sur l'effet de serre
  • Sur la Terre ou Vénus et un peu sur Mars, il existe une différence entre la température réelle au sol et la température théorique obtenue à l'aide de calculs tenant compte de la distance Soleil - Planète. Cette différence semble pouvoir être attribuée à la présence d'atmosphère.
TP3 - Manipulation A
Résultat graphique
TP3 - Manipulation B
Résultat graphique
Jean-Paul BERGER
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