ENSEIGNER
mardi 12 décembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: 2nde- Exploration de l'espace, de l'atome aux galaxies
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Exercice 2: Deux modèles historiques du système Terre – Soleil

 
Les Égyptiens avaient observé qu’à midi, une fois par an à une date donnée, à Syène ville égyptienne, un bâton planté verticalement ne possédait pas d'ombre. Par contre, à Alexandrie, ville située plus au Nord, un bâton planté verticalement avait bien une ombre.
Pour interpréter cette observation, on peut proposer deux modèles différents reformulés à partir de réflexions de savants antiques :
Modèle 1, inspiré d'Anaxagore, env. – 500 :
  • la Terre est plate.
  • le Soleil est un astre très petit, presque ponctuel, situé à une faible distance de la Terre.
  • A midi, une fois dans l'année, Syène est exactement sous le Soleil, tandis qu’Alexandrie en est un peu plus éloignée.
Modèle 2, inspiré d'Ératosthène, env. – 290 :
  • la Terre est sphérique.
  • le Soleil est à une très grande distance de la Terre, si bien que le faisceau de lumière solaire qui nous parvient est un faisceau parallèle.

1. Les deux schémas ci-dessus sont chacun associés à un des deux modèles proposés. Indiquer sous chacun schéma à quel modèle il est associé.
2. Indiquer sur chaque schéma les emplacements de Syène, repérée par un point S, et d’Alexandrie, repérée par un point A.
3. Pourquoi peut-on dire que les deux bâtons du schéma de droite sont verticaux ?
4. Sur chaque schéma, tracer au moins un rayon lumineux illustrant que le bâton planté à Syène n'a pas d'ombre.
5. Sur chaque schéma, pour le bâton planté à Alexandrie, tracer le rayon lumineux arrivant sur Terre et passant par le sommet du bâton. Sur chaque schéma, représenter en couleur l’ombre du bâton.
6. Le modèle 1 est-il en accord avec l’observation faite à Syène ? à Alexandrie ?
7. Même question pour le modèle 2.
8. Peut-on dire qu’un de ces deux modèles rend mieux compte des observations que l’autre ?
9. D’après vos connaissances personnelles, lequel de ces deux modèles est aujourd’hui accepté par la communauté scientifique ?
10. D’après vos connaissances, décrire une observation en accord avec le modèle choisi dans la question précédente et en désaccord avec l'autre modèle.