Thème l’univers

TP : La rétrogradation de Mars

matériel : internet

Dès le début, la planète rouge a donné du fil à retordre aux premiers observateurs (le terme planète signifie vagabond ou astre errant, car les planètes se déplacent parmi les étoiles immobiles). Mars traverse habituellement le ciel d'est en ouest. Mais, lorsqu'elle est proche de l'opposition, la voici qui revient sur ses pas (voir le schéma ci dessous), Mars entame son fameux mouvement de rétrogradation. Elle semble soudain s'arrêter en plein milieu du ciel, et repartir à l'envers ! Puis elle stoppe à nouveau, avant de repartir dans la bonne direction, ou plutôt sa direction habituelle. Plusieurs planètes ont un mouvement similaire à celui de la planète Mars illustré sur ce schéma :

I) Référentiel géocentrique et héliocentrique

Aller sur internet et taper l’adresse suivante : http://jcdesarnaud.free.fr/Animations_free/Edumedia/Mecanique/Referentiels.htm

ou aller sur le site exovideo.com dans la partie seconde, la pratique du sport, sur la première ligne dans la rubrique animation clique sur référentiel terrestre (référentiel du laboratoire) géocentrique héliocentrique.

Q1 Lancer l’animation et observer le mouvement de chacun des référentiels

Q2 Donner la définition des référentiels géocentrique et héliocentrique.

Q3 Quel est le mouvement du référentiel géocentrique par rapport au référentiel héliocentrique ?

Les astres seront considérés comme des masses ponctuelles placées en leur centre d’inertie.

II) mouvement de la Terre dans le référentiel héliocentrique

Q4 Quelle est la trajectoire de la Terre dans ce référentiel héliocentrique?

Q5 Recherche sur internet : A quelle distance moyenne du soleil, notée d_T-S gravite la Terre ?

Exprimer cette valeur en km (en écriture scientifique avec 3 chiffres significatifs) puis l’exprimer unités astronomiques (u.a.)

Q6 Quelle est la période de révolution de la Terre autour du soleil ? - en jours (3 chiffres significatifs) en mois (2 chiffres significatifs)

III) mouvement de Mars par rapport au référentiel héliocentrique

Q7 En vous aidant du document annexe, quelle est la trajectoire de Mars dans le référentiel héliocentrique?

Q8 Recherche sur internet : A quelle distance moyenne du soleil d_M-S gravite Mars ? Exprimer cette valeur en km (en écriture scientifique avec 3 chiffres significatifs). Exprimer cette valeur en unités astronomiques ( u.a.).

Q9 Quelle est la période de révolution de Mars autour du soleil ? - en jours (3 chiffres significatifs) -en mois (2 chiffres significatifs) .

IV) mouvement de mars par rapport au référentiel géocentrique

Q10 Démarche d’investigation : En utilisant l’annexe et à l’aide d’une feuille de papier calque muni d’un repère orthonormé, représenter la trajectoire de mars pour un observateur situé au centre de la terre : référentiel géocentrique.

Q11 Expliquer le terme « rétrogradation » décrivant la trajectoire obtenue.

Q12 En prenant l’exemple de Mars que peut-on en déduire si on veut définir le mouvement d’un objet ?

Annexe : Sur ce document, T1 et M1 représentent respectivement les positions de la terre et de mars au même instant t1. T2 et M2 les positions de la terre et de mars au même instant t2..