Qui est le plus rapide ? Pourquoi fait-il nuit ? Pourquoi les journées sont-elles plus longues en été ? Toutes ces questions portent sur des mouvements, que l’on décrit toujours par rapport à un observateur.
Objectifs
- Comparer des vitesses à partir de distances et de durées
- Reconnaître une vitesse constante ou variable sur une chronophotographie
- Expliquer l’alternance du jour et de la nuit
- Relier l’année et les saisons au mouvement de la Terre autour du Soleil
1. Comparer des vitesses
- Pendant une même durée, l’objet qui parcourt la plus grande distance est le plus rapide.
- Sur une même distance, l’objet qui met le moins de temps est le plus rapide.
Une course de 50 m
Inès met 9 s, Hugo 11 s, Zoé 8 s pour la même distance.
Classement du plus rapide au moins rapide : Zoé, Inès, Hugo.
2. Vitesse constante ou variable
Une chronophotographie superpose plusieurs images d’un objet prises à intervalles de temps égaux.
| Écart entre deux positions successives | Vitesse |
|---|---|
| toujours le même | constante |
| de plus en plus grand | augmente (l’objet accélère) |
| de plus en plus petit | diminue (l’objet ralentit) |
3. Le jour et la nuit
Pour un observateur sur Terre, le Soleil semble se lever à l’est, monter dans le ciel, puis se coucher à l’ouest. Pendant longtemps, on a pensé que le Soleil tournait autour de la Terre (modèle géocentrique).
Aujourd’hui, on sait que c’est la Terre qui tourne sur elle-même, autour de l’axe des pôles, en environ 24 heures : c’est la rotation. La moitié de la Terre tournée vers le Soleil est éclairée (jour), l’autre est dans l’ombre (nuit).
4. L’année et les saisons
La Terre tourne autour du Soleil en environ 365 jours et un quart : c’est la révolution, qui définit une année.
L’axe de rotation de la Terre est incliné (d’environ 23° par rapport à la perpendiculaire au plan de son orbite) et garde la même direction. Selon la position de la Terre sur son orbite, un hémisphère reçoit les rayons du Soleil plus ou moins directement.
| Été | Hiver | |
|---|---|---|
| Hauteur du Soleil à midi | élevée | basse |
| Durée du jour | longue (environ 16 h à Paris au solstice) | courte (environ 8 h à Paris au solstice) |
| Ombre d’un bâton à midi | courte | longue |
À retenir
- Même durée : plus de distance = plus rapide. Même distance : moins de temps = plus rapide.
- Sur une chronophotographie, des écarts égaux indiquent une vitesse constante.
- La rotation de la Terre sur elle-même en 24 h explique le jour et la nuit.
- La révolution autour du Soleil dure environ 365 jours ; l’inclinaison de l’axe explique les saisons, inversées entre les deux hémisphères.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.