ASTRONOMIE ET PHYSIQUE-CHIMIE
| L’arrêt du service « pages perso » par certains fournisseurs d’accès internet et le manque de sécurité chez le dernier fournisseur offrant ce service, m’ont conduit à regrouper ici deux sites très différents : le site « Astronomie et Planétaire Géocentrique » développé ci-dessous et un site dédié à l’aide aux étudiants de Physique-chimie. Ce dernier contient un certain nombre de fiches de cours et d’exercices corrigés du niveau (bac+1) à (bac+3). Pour le consulter : cliquer ici : |
L'idée de ce document m'est
venue lorsqu'un ami a construit un planétaire
reproduisant les mouvements du soleil et de la lune par
rapport à la terre. Les principaux termes utilisées
pour définir l'heure, caractériser les positions des
astres dans le ciel, construire un calendrier et
comprendre le phénomène d'éclipses sont
définis : écliptique, obliquité, précession, nutation,
jour stellaire, jour sidéral, jour solaire, année
sidérale, année tropique, équation du temps, mois
lunaire, éclipses de lune, éclipses de soleil,
calendriers de type solaire, lunaire ou luni-solaire,
libration, marées … Puisque
ce planétaire est animé par une horloge mécanique de
précision, une annexe sur le principe des balanciers
compensés en température a été ajouté (voir l'annexe 6).
J'ai essayé de rendre cet exposé
abordable à tout esprit curieux, même
peu féru de mathématique et de physique. Les lecteurs
soucieux d'approfondir leurs connaissances trouverons
des références de sites internet et des renvois sous
forme d'annexes en fin de document, plus complets et
plus précis. Les données astronomiques utilisée sont le
plus souvent celles publiées par l'Institut de Mécanique
Céleste et de Calcul des Éphémérides
(I.M.C.C.E.) ; elle sont disponibles sur internet à
l'adresse suivante : http://www.imcce.fr/langues/fr/ephemerides/.
J'ai également utilisé certaines données figurant dans
le livre de Jean MEEUS : « Calculs
Astronomiques à l'usage des amateurs » ; ce
livre est publié par la Société Astronomique de France.
Les valeurs précises d'un certain nombre de constantes
ont été obtenues sur un site de l'Observatoire de Paris
à l'adresse suivante :
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/models/constants_fr.html.
Des précisions et des
photographies sur le planétaire évoqué plus haut sont
disponibles à l'adresse suivante :http://emmanuel-bouquet.fr/
Toute remarque ou toute critique constructive sera la bienvenue à l'adresse suivante :
sassiere@vanoise49.fr
AVERTISSEMENT : je ne suis pas un spécialiste du langage HTML... Selon le logiciel de navigation utilisé et sa version, la qualité de la présentation et la lisibilité des formules peuvent aller de corrects à très insuffisants... Pour un meilleur confort de lecture, je recommande vivement l'ouverture des fichiers au format pdf...
Positions du soleil et de la lune par rapport à la terre
Après une introduction sur la relativité du mouvement, le
document décrit les mouvements du centre du soleil et du centre
de la lune dans le repère géocentrique. Cela permet de
comprendre les différents calendriers puis de décrire les
phénomènes d'éclipses.
Ce document est également disponible en version pdf : astronomie_1
Propriétés des ellipses et des trajectoires elliptiques : foyer, excentricité, équations cartésienne et polaire, aire, loi des aires.
Ce document est également disponible en version pdf : Annexe_1_Trajectoires_elliptiques
Comparaison entre le mouvement du centre de la terre dans le repère héliocentrique et le mouvement du centre du soleil dans le repère géocentrique.
Ce document est également disponible en version pdf : Annexe_2_mouvements_relatifs
Les deux causes des variations saisonnières de la durée du jour solaire. Anomalie moyenne, anomalie excentrique, anomalie vraie et équation de Képler. Coordonnées écliptiques et équatoriales du soleil ; calcul de l'équation du temps à une date donnée et à une latitude donnée. Influence de la longitude sur l'heure solaire.
Ce document est également disponible en version pdf : annexe_3_variations saisonnières du jour solaire
Après quelques précisions sur les trains d'engrenages et les rapports de transmission, le document donne une méthode manuelle puis une méthode informatisée utilisant MAPLE ou MATLAB pour déterminer le nombre rationnel approché d'un nombre réel donné puis la déterminations des nombres de dents des roues et pignons.
Ce document est également disponible en version pdf : annexe_4_choix des engrenages
Après le calcul du jour lunaire moyen, le document présente quelques expériences simples permettant de comprendre l'origine du phénomène tout en essayant de "tordre le cou" à quelques idées fausses. Les théories statique et dynamique puis la méthode des harmoniques sont ensuite détaillées. Quelques raisonnements et calculs sur le moment cinétique et l'énergie du système terre-lune permettent de comprendre et de quantifier l'influence des marées sur la distance terre-lune et sur l'énergie du système terre - lune.
Ce document est également disponible en version pdf : annexe_5_forces de marées et distance terre - lune
Après une présentation de la loi de dilatation thermique, le document explique la nécessité d'une compensation en température pour une horloge de précision, présente le principe des balanciers à gril puis décrit une méthode de dimensionnement d'un balancier compensé utilisant le logiciel MAPLE ou le logiciel MATLAB. La nécessité de tenir compte de la latitude et de l'altitude du lieu d'utilisation ainsi que de l'amplitude du mouvement du balancier est expliquée. La relation entre période d'oscillation et amplitude est démontrée ainsi que son expression simplifiée connue sous le nom de formule de Borda.
Ce document est également disponible en version pdf : annexe_6_balancier compensé en température