Fiche de révision : Phénomènes périodiques et calendriers

📋 Plan du Cours

1. Modèles géocentrique et héliocentrique
2. Référentiels et mouvement apparent
3. Rotation terrestre et alternance jour-nuit
4. Jours solaires et jour sidéral
5. Fuseaux horaires et repérage terrestre
6. Saisons, solstices et équinoxes
7. Calendriers solaires et lunaires
8. Calendriers lunisolaires et ères

📖 1. Modèles géocentrique et héliocentrique

★ À maîtriser

• Dans le modèle géocentrique de Ptolémée, la Terre est fixe au centre de l’Univers et les astres suivent des orbites circulaires autour d’elle.

• Copernic affirme que la Terre n’est ni immobile ni au centre du monde, qu’elle tourne sur elle-même en 24 heures et autour du Soleil en un an.

Compléments

• Le modèle de Ptolémée est resté incontesté pendant 14 siècles.

• Copernic achève en 1530 un ouvrage proposant un modèle héliocentrique du monde.

💡 Astuce mémo

Ptolémée place la Terre au centre ; Copernic la fait tourner autour du Soleil.

📖 2. Référentiels et mouvement apparent

🔑 Notions clés & Définitions

• Référentiel : Objet de référence considéré immobile, auquel on associe un repère d’étude et une horloge pour étudier le mouvement des corps.

• Référentiel terrestre : Centré en un point de la Terre et doté d’axes liés à la rotation terrestre, de sorte qu’un homme immobile sur Terre y est fixe.
• Référentiel géocentrique : Pour origine le centre de masse de la Terre et des axes définis par rapport à trois étoiles suffisamment lointaines pour sembler immobiles.
• Mouvement apparent du Soleil : Mouvement que le Soleil semble effectuer en un jour pour un observateur installé sur Terre.

📖 3. Rotation terrestre et alternance jour-nuit

🔑 Notions clés & Définitions

• Plan méridien : Plan qui passe par les pôles et par le lieu d’observation.

★ À maîtriser

• La rotation de la Terre autour de l’axe des pôles fait passer chaque point de la surface terrestre alternativement de la zone éclairée par le Soleil, correspondant au jour, à la zone obscure, correspondant à la nuit.

• En un même lieu, la durée du jour et celle de la nuit ne sont pas constantes au cours de l’année.

Compléments

• L’axe de rotation de la Terre est incliné de 23° et 27 minutes par rapport à la perpendiculaire à la direction des rayons solaires.

• Le Soleil semble se lever vers l’est, s’élever jusqu’au milieu de la journée puis descendre vers l’ouest où il disparaît.

💡 Astuce mémo

Rotation terrestre → alternance entre zone éclairée et zone obscure.

📖 4. Jours solaires et jour sidéral

🔑 Notions clés & Définitions

• Jour sidéral : Intervalle entre deux passages consécutifs d’une même étoile lointaine dans le même plan méridien.

★ À maîtriser

• Le jour solaire moyen, ou jour solaire civil, a une période de 24 heures.

Compléments

• Le jour sidéral dure 23 h 56 minutes.

• L’écart de quatre minutes entre le jour sidéral et le jour solaire moyen est dû au déplacement de la Terre autour du Soleil.

💡 Astuce mémo

Le jour solaire se réfère au Soleil ; le jour sidéral, aux étoiles lointaines.

📖 5. Fuseaux horaires et repérage terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Latitude : Distance angulaire d’un point de la surface terrestre à l’équateur, exprimée en degrés et située au nord ou au sud de celui-ci.

• Longitude : Distance angulaire d’un point de la surface terrestre au méridien de Greenwich, exprimée en degrés et située à l’est ou à l’ouest de ce méridien.

★ À maîtriser

• Le système des fuseaux horaires divise le globe en 24 zones, chacune correspondant à une heure de temps.

• Le méridien de Greenwich est le méridien origine du système des fuseaux horaires.

• En se déplaçant vers l’est, on ajoute une heure par fuseau traversé, et en se déplaçant vers l’ouest, on retranche une heure.

Compléments

• Les fuseaux horaires sont délimités par des méridiens distants de 15° et s’étendent du pôle Nord au pôle Sud.

📖 6. Saisons, solstices et équinoxes

🔑 Notions clés & Définitions

• Équinoxe : Position remarquable où le Soleil se trouve dans le plan équatorial et où la durée du jour est égale à celle de la nuit partout sur Terre.

• Solstice : Position remarquable où le Soleil est le plus éloigné du plan équatorial et où les rayons solaires sont les plus inclinés sur l’équateur.

★ À maîtriser

• L’axe de rotation de la Terre est incliné de 23°27′ par rapport à la normale au plan de l’écliptique et reste parallèle à lui-même pendant sa révolution autour du Soleil.

📌 Les saisons ne s’expliquent pas par la variation de la distance entre la Terre et le Soleil, mais par l’inclinaison des rayons solaires et la durée d’ensoleillement.

Compléments

• Le solstice d’hiver correspond à la journée la plus courte, d’environ 8 heures, et à la nuit la plus longue, vers le 21 ou le 22 décembre.

• En hiver, une même quantité d’énergie lumineuse se répartit sur une surface plus grande qu’en été, ce qui réchauffe moins le sol et l’air.

💡 Astuce mémo

Équinoxe : jours et nuits égaux ; solstice : jour ou nuit extrême.

📖 7. Calendriers solaires et lunaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Calendrier : Système de mesure du temps fondé sur le mouvement de la Terre autour du Soleil et/ou celui de la Lune autour de la Terre.

★ À maîtriser

• Un calendrier solaire se fonde sur la révolution de la Terre autour du Soleil et comporte 365 jours répartis en 12 mois.

📌 Dans le calendrier grégorien, une année ordinaire compte 365 jours et une année bissextile compte 366 jours grâce à un jour ajouté en février tous les quatre ans.

Compléments

• Les phénomènes astronomiques utilisés pour mesurer le temps sont :

  • l’alternance des jours et des nuits
  • la succession des phases de la Lune
  • le cycle des saisons

• Le calendrier grégorien, réformé en 1582 par le pape Grégoire XIII, est un calendrier solaire utilisé aujourd’hui à l’échelle internationale.

📌 Dans le calendrier grégorien, les années terminées par 00 sont bissextiles seulement si leur division par 400 donne un nombre entier.

📖 8. Calendriers lunisolaires et ères

★ À maîtriser

• Un calendrier lunaire s’appuie sur le cycle des phases de la Lune, appelé lunaison, et ses mois comptent alternativement 29 et 30 jours.

• Un calendrier luni-solaire combine les calendriers solaire et lunaire, avec une année de 365 jours et des mois ajustés au cycle des phases de la Lune.

Compléments

• Le calendrier musulman est lunaire et se décale chaque année de 10 à 12 jours par rapport au calendrier grégorien.

• Dans le calendrier juif, les mois lunaires comptent 29 ou 30 jours et un treizième mois est parfois ajouté pour compenser le décalage avec l’année solaire.

• Le calendrier musulman compte les années à partir de l’hégire, la fuite de Mahomet à Médine, datée du 16 juillet 622 apr. J.-C.

• Le calendrier juif compte les années à partir d’une date considérée comme celle de la création du monde, située en 3761 av. J.-C.

• Les années du calendrier grégorien sont comptées à partir de l’année de naissance de Jésus-Christ, telle qu’elle a été établie au VIe siècle par le moine Denys le Petit.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des types de calendriers