Exploration de l'espace/De l'infiniment petit à l'infiniment grand
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| Chapitre 1 | |||
| Leçon : Exploration de l'espace | |||
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| Chap. suiv. : | Mesurer les objets de l'univers | ||
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Sommaire |
[modifier] L'univers
[modifier] L'infiniment grand
L'observation du ciel à l'œil nu nous fait découvrir des centaines d'étoiles. Avec un instrument d'optique (lunette/télescope), il y encore plus d'étoiles visibles, situées de plus en plus loin, si bien que la question de savoir si l'univers est fini ou infini n'est pas tranché. La terre fait partie du système solaire, ensemble des planètes gravitant autour de l'étoile soleil, qui lui-même fait partie de la galaxie voie lactée. Les galaxies sont groupés par 3 ou 4 dans des amas locaux, lesquels forment des amas, puis se regroupent en superamas. Il existerait 3000 superamas dans l'univers.
[modifier] L'infiniment petit
A l'échelle humaine, un cheveux est petit (env. 80 µm = 0,08 mm), cependant les cellules biologiques sont plus petites (env. 20 µm). Elles sont constituées de molécules, assemblage d'atome. L'atome, de dimension 10-10 m environ, contient des électrons qui gravitent autour du noyau. Ce noyau est lui-même organisé en neutrons et électrons (nucléons) et dans les nucléons, on peut encore distinguer les quarks.
[modifier] Décrire les grandeurs de l'univers
[modifier] La notation scientifique et l'ordre de grandeur
- En notation scientifique tout nombre s'écrit : a.10n où 1 < a < 10 et n entier relatif.
Le nombre 10p le plus proche de a.10n donne un ordre de grandeur.
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Exemple |
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Ordre de grandeur de 657983
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[modifier] Multiples et sous-multiples
| Préfixe | Puissance de dix | Écriture décimale |
|---|---|---|
| tera (t) | 109 | 1000000000 |
| giga (g) | 106 | 1000000 |
| méga (m) | 103 | 1000 |
| kilo (k) | 100 | 1 |
| milli (m) | 10 − 3 | 0,001 |
| micro (µ ) | 10 − 6 | 0,000001 |
| nano (n) | 10 − 9 | 0,000000001 |
| pico (p) | 10 − 12 | 0,000000000001 |
[modifier] Chiffres significatifs
- Les chiffres significatifs sont ceux qui apportent une information sur la valeur.
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Exemple |
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dans 1002,3 = 1,0023.103 les zéros apportent des informations; il y a 5 chiffres significatifs. Dans 0,0000258 = 2,58.10 − 5 , les zéros précisent simplement la puissance de dix; il y a donc 3 chiffres significatifs. |
Lorsque l'on effectue un calcul, à partir de nombres, on donne le résultat avec le même nombre de chiffre significatifs que les nombres de départ.
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Exemple |
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2,58.10 − 5x3,12.106 on va donner 3 chiffres significatifs et non pas 5 comme la calculatrice. (résultat : 8,05.101 ) |
[modifier] Précision d'une mesure
- La précision de la mesure porte sur le dernier chiffre significatif.
Elle dépend de l'instrument utilisé, de son calibre et de la méthode de mesure.
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Exemple |
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Mesurer l'épaisseur d'une feuille avec une règle (0 mm < e <1 mm); puis un micromètre :e = 0,07mm = 7.10 − 5mà 1.10 − 5m. |
Changement de méthode : mesurer 184 feuilles avec une règle, puis avec un micromètre e = d / n = 14,66 / 184 = 7,967.10 − 5m à 0,001.10 − 5mprès. Je donne 4 chiffres significatifs car la mesure a quatre chiffres significatifs.
