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 :
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