Univers 1 : Description de l'Univers

I) De l'infiniment grand à l'infiniment petit

1) L'infiniment petit

La matière est composée de particules microscopiques : les atomes. Les atomes sont constitués d'un noyau et d'électrons en mouvement autour de ce noyau. Le noyau d'un atome a une taille environ 100 000 fois plus petite que l'atome auquel il appartient. Entre l'atome et le noyau il y a du vide : on dit que l'atome est lacunaire.

2) L'infiniment grand

Notre planète, la Terre, fait partie d'un système solaire qui a pour centre une étoile : le Soleil. Notre système solaire dénombre huit planètes, ainsi qu'une multitude d'objets plus ou moins gros. Les étoiles se regroupent pour former des galaxies. Notre galaxie s'appelle la Voie Lactée. Une galaxie peut regrouper plusieurs centaines de milliards d'étoiles. Les galaxies se regroupent ensuite en amas. Dans l'espace, entre les différents corps célestes, il y a du vide. On dit que l'espace est lacunaire.

II) La mesure des longueurs

1) Les multiples et les sous-multiples

L'unité de mesures dans le système international est le mètre.
Pour exprimer la taille d'un objet nous devons souvent utiliser des multiples ou des sous-multiples du mètre.
Exemple : La largeur d'une feuille de papier A4 est de 21 cm.

2) Les puissances de 10 et la notation scientifique

Tout nombre peut être écrit en puissances de 10. Cela est particulièrement utile lorsqu'il y a beaucoup de zéros dans un nombre.
Exemple : 0,000000725 = 725×10^-9

On peut faire des opérations simples avec les puissances de 10 :
10ⁿ×10^m = 10^n+m
1/10ⁿ = 10^-n
10ⁿ/10^m = 10^n-m
(10ⁿ)^m = 10^n.m

La notation scientifique est l'écriture d'un nombre sous la forme a.10ⁿ, avec a un nombre décimal compris entre 1 et 10 : 1 ≤ a < 10.
Exemple : distance Terre-Soleil : 150.10⁶ km = 1,50.10⁸ km.

3) L'ordre de grandeur

L'ordre de grandeur d'une valeur est la puissance de 10 qui se rapproche le plus de cette valeur. Pour cela il faut arrondir le nombre a :
- si a < 5, on arrondit à 1, et l'ordre de grandeur devient 1.10ⁿ = 10ⁿ ;
- si a ≥ 5, on arrondit 10, et l'ordre de grandeur devient 10.10ⁿ = 10ⁿ⁺¹.
Exemple :
ordre de grandeur du diamètre de la Lune : 3500 km = 3,5.10⁶ m ≈ 10⁶ m
ordre de grandeur du diamètre d'un cheveux : 60 µm = 6.10^-5 m ≈ 10.10^-5 m = 10^-4 m

Bilan du chapitre

- Je sais que le remplissage de l'espace est essentiellement lacunaire aussi bien au niveau de l'atome que de l'échelle astronomique.
- Je sais utiliser les puisances de 10 et la notation scientifique.