De l’infiniment petit à l’infiniment grand

DIMENSIONS DANS L’UNIVERS1

MATIÈRE

DIMENSIONS DANS L’UNIVERS

PRINCIPAUX APPRENTISSAGES

Plus spécifiquement dans cette séquence, tu apprendras à :

• utiliser les ordres de grandeur ;

• classer des objets très petits et très grands (atome, molécule, humain,

Terre, système solaire, galaxies, Univers) sur la même échelle de

dimensions ;

tu t’exerceras aussi à :

• utiliser la notation scientifique.

FICHES DE TRAVAIL pour :

ACTIVITÉ 1A Quel ordre de grandeur ? ACTIVITÉ 1B Quel ordre de grandeur ? ACTIVITÉ 2 Une échelle des dimensions dans l’Univers EXERCICES DE LA SÉQUENCE

FICHES DE SYNTHÈSE

S1-2 MATIÈRE p.

S1-3 MATIÈRE p.

1 DIMENSIONS DANS L’UNIVERS

FICHE DETRAVAIL

ACTIVITÉ 1A

Quel ordre de grandeur ?

Pour chaque corps :

a) entoure son ordre de grandeur (taille astronomique, taille humaine , microscopique).

b) classe ces 9 objets dans l’ordre croissant de taille.

c) détermine sa taille approximative à l’aide des indications fournies.

une fourmiun pou

TAILLE

TAILLE

CLASSEMENT

CLASSEMENT

AGRANDI 2 FOIS

AGRANDI 5 FOIS

le Cervin

TAILLE

TAILLE

TAILLETAILLE

TAILLE

CLASSEMENT

CLASSEMENT

CLASSEMENTCLASSEMENT

CLASSEMENT

CLASSEMENT

RÉDUIT 50’000 FOIS

RÉDUIT 400 FOIS

RÉDUIT 1021 FOISAGRANDI 50 MILLIONS DE FOIS

RÉDUIT 3 MILLIARDS DE FOISRÉDUIT 8 FOIS

AGRANDI 250 MILLIONS DE FOIS

un arbre

une galaxiela molécule d’eau

la planète Saturneun ballon de football

un atome

Bon à savoir : Scientifiquement un ordre de grandeur est une fourchette de valeur qui permet de connaître approximativement la dimension d’un objet. Exemple : l’ordre de grandeur de la longueur d’une voiture est le mètre et celui d’une fourmi est le millimètre.

TAILLETAILLE

CLASSEMENT

TAILLE

CLASSEMENT

S1-4 MATIÈRE p.

1 DIMENSIONS DANS L’UNIVERS

FICHE DETRAVAIL

ACTIVITÉ 1B

Quel ordre de grandeur ? a) Quel est l’ordre de grandeur de la taille des objets suivants ? (mets une croix dans la bonne case)

Plus grand km mètre mm Plus petit

un escargotune allumetteun immeuble de 10 étagesle lac de Neuchâtelune graineun arbreun volcanune étoileune bactérieun ballon de football

Bon à savoir : Scientifiquement un ordre de grandeur est une fourchette de valeur qui permet de connaître approximativement la dimension d’un objet.Exemple : l’ordre de grandeur de la longueur d’une voiture est le mètre et celui d’une fourmi est le millimètre.

b) A quoi peuvent servir les ordres de grandeurs ?

c) Quel est l’ordre de grandeur de l’étoile et de la bactérie ?

d) Classe les dix objets ci-dessus dans l’ordre croissant de leur taille.

1) Gradue l’échelle de la page suivante de manière à pouvoir placer les grandeurs

ci-dessus.

2) Place les grandeurs sur cette échelle.

S1-5 MATIÈRE p.

1 DIMENSIONS DANS L’UNIVERS

FICHE DETRAVAIL

ACTIVITÉ 2

Echelle de dimensions dans l’Univers

Grandeurs Mesures Ordres de grandeur

Distance Terre-Lune = 380 000 km = 3,8•108 m 108 m

Rayon atome d’hydrogène = 1,05•10-10 m 10-10 m

Altitude du Mont Blanc = 4810 m = 4,810•103 m 103 m

Dimension d’une molécule = 2 nm = 2•10-9 m 10-9 m

Rayon de la Terre = 6400 km = 6,4•106 m 107 m

Taille d’un homme = 170 cm = 1,70 m 100 m

Diamètre d’un proton = 0,8 fm = 0,8•10-15 m 10-15 m

Distance Terre-Soleil = 150 millions de km = 1,5•1011 m 1011 m

Diamètre de notre Galaxie = 100 000 al = 9,5•1020 m 1021 m

Dimension d’une cellule humaine = 10 μm = 10•10-6 m 10-5 m

Rayon du Soleil = 700 000 km = 7•108 m 109 m

Epaisseur d’un cheveu = 0,1 mm = 1•10-4 m 10-4 m

S1-6 MATIÈRE p.

S1-7 MATIÈRE p.

1 DIMENSIONS DANS L’UNIVERS

FICHE DETRAVAIL

EXERCICES DE LA SÉQUENCE

EXERCICES DE LA SÉQUENCE

Exercice 1 Associe chaque objet à la dimension qui lui correspond

diamètre d’une balle de tennis ○ ○ 150 millions de kmrayon de la Terre ○ ○ 6,5 cmaltitude du Cervin ○ ○ 2 nmdistance Terre-Soleil ○ ○ 6400 kmdimension d’une molécule ○ ○ 4478 mlongueur d’une fourmi ○ ○ 0,8 cm

Exercice 2 a) Avec ces images forme trois groupes selon leurs ordres de grandeur : astronomique (A), humaine (H) ou microscopique (M). b) Donne un ordre de grandeur en puissance de dix dans chaque cas.

Chenille

Soleil

Terre

Mouche

Acarien

Virus

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GROUPE

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEUR

GRANDEURSystème solaire

Pollen

le Cervin

GROUPE

GRANDEUR

GRANDEUR

GROUPE

Galaxie

Spermatozoïde

Atome

GROUPE

GRANDEUR

S1-8 MATIÈRE p.

1 DIMENSIONS DANS L’UNIVERS

FICHE DETRAVAIL

EXERCICES DE LA SÉQUENCE

Exercice 3 Diamètres des « noyaux » de l’Univers

Voici les diamètres de différents noyaux : ~ 2440 km ~ 1 fm ~ 10 µm ~ 6 mm ~ 400 000 km

Complète le tableau suivant :

Noyau … Diamètre Diamètre en mètre

… de cerise … d’atome … de cellule … du Soleil … de la Terre

Exercice 4

a) Donne l’ordre de grandeur des dimensions suivantes.b) Classe ces dimensions dans un ordre croissant.

Distance Exemple d’ordre de grandeur Classement

Distance Sion-Moscou

Hauteur d’un immeuble

Diamètre de la Terre

Rayon de l’atome d’hydrogène

Hauteur d’un coquelicot

Longueur d’une feuille A4

Rayon du proton

Diamètre de la Lune

Diamètre de la Voie lactée

Longueur d’un crayon

Epaisseur d’une feuille A4

Diamètre d’un globule rouge

Diamètre de la molécule d’eau

Longueur d’une goutte d’eau

Diamètre de l’ovule humain

Longueur de l’embryon humain de 25 jours

Distance Terre – Proxima du Centaure (étoile la plus proche du système solaire)