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Bouge comme la Terre et la Lune

Le Système solaire est composé du Soleil, de huit planètes, de planètes naines, d'au moins 138 lunes, de comètes et d'innombrables astéroïdes. (Source : NASA.)

On ne pense pas souvent à notre planète de cette façon, mais elle est comme un vaisseau spatial qui se déplace dans l'espace. La Lune, notre voisine, tourne autour de la Terre et cela a un effet sur la façon dont on la voit dans le ciel. Il est intéressant de changer de perspective afin d'imaginer et de recréer ces mouvements.

Objectif

Crée avec des amis un modèle de la Terre, de la Lune et du Soleil en mouvement pour voir comment ils bougent dans l'espace.

Matériel

Déroulement de l'activité

Si tu le veux, tu peux commencer par faire des colliers pour identifier qui sera la Terre, la Lune et le Soleil. Utilise du papier cartonné, des ciseaux, un poinçon, des crayons de couleur et de la ficelle pour reproduire des colliers semblables à ceux sur l'image. Note : les plus jeunes auront besoin de la supervision et de l'aide d'un adulte pour cette partie.

Bricolage de colliers représentant la Terre, la Lune et le Soleil. (Source : Agence spatiale canadienne [ASC].)

  1. Crée ton modèle
    1. Décide le rôle de chaque personne : Terre, Lune, Soleil ou spectateur, et distribue les colliers si tu veux.
    2. Avant de lire plus loin, pense aux déplacements de chaque personne pour simuler les vrais mouvements dans l'espace. Comment la Lune bouge-t-elle? Comment la Terre bouge-t-elle? Le Soleil bouge-t-il lui aussi?
    3. Pour l'instant, commence avec la Terre au centre et la Lune qui en fera le tour. Le Soleil arrivera un peu plus tard dans l'activité.
  2. Imite le mouvement de la Lune autour de la Terre (révolution)
    1. Simule la révolution de la Lune en lui faisant faire le tour de la Terre. La personne-Lune doit alors se déplacer autour de la personne-Terre. 
    2. Sais-tu combien de temps prend la Lune pour faire le tour de la Terre? Ça lui prend un peu plus de 27 jours (27,3 jours).
  3. Imite les mouvements de rotation de la Terre et de la Lune
    1. Tu sais peut-être que la Terre tourne sur elle-même. C'est ce qu'on appelle le mouvement de rotation. Ajoute ce mouvement à ton modèle.
    2. En combien de temps la Terre fait-elle un tour sur elle-même? En un jour (24 heures). Est-ce que la Lune tourne aussi sur elle-même? Oui, mais vraiment beaucoup plus lentement : elle fait un tour sur elle-même en exactement 27,3 jours. As-tu remarqué qu'il faut le même temps pour la Lune pour faire un tour sur elle-même et faire un tour autour de la Terre?
    3. Alors pendant que la personne-Lune fait tranquillement une fois le tour de la personne-Terre, la personne-Terre devrait faire environ 27 tours sur elle-même. (Fais attention à ne pas t'étourdir! Nul besoin de respecter les bonnes échelles de temps ici.)
    4. Comme il faut environ 27 jours à la Lune pour faire un tour sur elle-même, la personne-Lune doit se déplacer autour de la personne-Terre en lui faisant toujours face.Si ton équipe a des spectateurs, demande-leur si, selon leur point de vue, la Lune semble tourner sur elle-même. Lorsqu'elle fait un tour autour de la Terre, ils devraient voir tous les côtés de la Lune (devant, dos, chaque côté). De la Terre par contre, on a l'impression que la Lune ne tourne pas, car on voit toujours la même face.

    Les mouvements de la Terre et de la Lune. Animation créée avec WorldWideTelescope. (Source : ASC.)

  4. Reproduis les phases de la Lune
    1. Pour pousser ton modèle plus loin, ajoute le Soleil. Si tu as une lampe de poche, la personne-Soleil peut l'utiliser. Si possible, réduis l'éclairage de la pièce.
    2. La moitié de la Terre et de la Lune est toujours éclairée par le Soleil. Tu peux demander à chaque personne dans ton modèle de dire ce qu'elle voit alors qu'elle fait son mouvement : quand voit-elle la personne-Soleil? Pour la personne-Soleil : quelle partie de chaque autre personne éclaire-t-elle (face, dos, côté)? 
    3. Pour représenter les phases de la Lune, il faut penser à ce que la personne-Terre voit quand elle regarde la personne-Lune, à tout moment lors de la révolution de la Lune. La personne-Lune a toujours une moitié éclairée (celle qui fait face au Soleil), mais la personne-Terre ne voit pas toujours cette moitié. 
    4. Essaie de reproduire la pleine lune. Recommence avec la nouvelle lune, puis avec les autres phases de la Lune.

    Les phases de la Lune. De gauche à droite : premier croissant, premier quartier, gibbeuse croissante, pleine lune, gibbeuse décroissante, dernier quartier, dernier croissant. (Sources : ASC, NASA's Scientific Visualization Studio.)

  5. Reproduis les éclipses
    1. Tu as peut-être remarqué qu'à certains moments, la personne-Lune ou la personne-Terre bloquait la lumière du Soleil. Comme ton modèle n'est pas à l'échelle de grandeur, il se crée des éclipses à chaque révolution de la Lune.
    2. Une éclipse lunaire se produit lorsque la personne-Lune entre dans l'ombre de la personne-Terre. Crée ce mouvement dans ton modèle.
    3. Une éclipse solaire se produit lorsque la personne-Lune projette une ombre sur la personne-Terre. Crée ce mouvement dans ton modèle.
    4. En réalité, les éclipses sont beaucoup plus rares, car les ombres sont beaucoup plus petites que dans ton modèle.

Le savais-tu?

Il y a d'autres mouvements que tu n'as pas imités dans cette activité :

  • La Terre tourne autour du Soleil. Ça lui prend 365 jours (un an) pour faire un tour. La Lune suit la Terre tout le long de sa révolution autour du Soleil.
  • Le Soleil ainsi que tout le Système solaire se déplacent aussi dans la galaxie, la Voie lactée. Il leur faut près de 200 millions d'années pour en faire une fois le tour!

Liens avec le programme pédagogique

Concepts-clés liés au programme de sciences

  • Ciel nocturne
    • Mouvement apparent des objets célestes
  • Système Terre-Lune-Soleil
    • Orbites de la Terre et de la Lune
    • Révolution et rotation de la Terre et de la Lune
    • Phases de la Lune
    • Éclipses lunaires et solaires
  • Propriétés de la lumière
    • Propagation en ligne droite
    • Ombre et lumière

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