Publié : 9 janvier 2010

Maquette du système solaire

Les élèves du club astronomie ont réalisé cette année une maquette du système solaire.

Dans cette maquette, le Soleil est représenté par une sphère de 1 m de diamètre.

Voici deux photos de la confection de notre étoile (le Soleil bien sur !) :

 

Nous collons du papier journal avec de la colle à papir peint sur une balle gonflable de gymnastique.

Un exercice parfois perilleux. Thomas en arrière plan semble avoir la forme ...

Mais avant d’aller plus loin, il nous faut faire un peu de mathématique :

Sachant que le diamètre apparent du Soleil est de 1 391 000 kilomètres et que dans notre maquette il a un diamètre de 1m, quelle est l’échelle de notre maquette ?

Pour répondre à cette question, il faut déjà exprimer le diamètre du Soleil dans les mêmes unités : Nous choissisons le mètre (m) et pour des raisons de faciliter de rédaction, nous pouvons alors compléter le tableau :

Diamètre dans la réalité (en m) Diamètre dans notre maquette (en m)

1 391 000 000

(et oui, 1km = 1000m on a donc 1 391 000 km = 1 391 000 000 m)

1

Notre échelle est donc de 1/1 391 000 000 : 1 m sur notre maquette est égal à 1 391 000 000 m dans la réalité.

Pour connaître les distances à laquelle nous devons mettre les 8 planètes de notre système solaire et les diamètres de celles-ci, il nous faut donc exprimer les diamètres réelles des planètes en m et les diviser par 1 391 000 000. Nous obtenons ainsi les distances et les diamètres, exprimées en m, pour notre maquette. Vous pouvez utiliser votre calculatrice pour vérifier ou simplement nous faire confiance ... Voici les résultats :

  Diamètre équatorial dans la réalité Distance moyenne au Soleil dans la réalité Diamètre dans notre maquette Distance théorique dans notre maquette
Mercure 4 860 km= 4 860 000 m 58 000 000 000 m 0,004 m= 4 mm 40 m
Vénus 12 140 km= 12 140 000 m 108 000 000 000 m 0,01 m= 1 cm 80 m
Terre 12 760 km = 12 760 000 m 150 000 000 000 m 0,01 m= 1 cm 110 m
Mars 6 800km= 6 800 000 m 228 000 000 000 m 0,005 m = 5 mm 160 m
Jupiter 143 200km= 143 200 000 m 778 000 000 000 m 0,1 m = 10 cm 550 m
Saturne 120 000 km = 120 000 000 m 1 400 000 000 000 m 0,09m= 9 cm 1 000 m = 1km
Uranus 52 000 km= 52 000 000 m 2 870 000 000 000 m 0,04 m= 4cm 2 000 m = 2 km
Neptune 49 500km= 49 500 000 m 4 500 000 000 000 m 0,04 m = 4cm 3 000 m = 3 km

Nous constatons alors que s’il est assez facile de fabriquer une maquette en respectant les diamètres des planètes, il est quasiment impossible (vue l’échelle choisie) de respecter les distances : Neptune serait une balle de ping-pong placée à une bonne demi-heure de marche !!!

Connaissant à présents les tailles des planètes dans notre maquette, nous pouvons poursuivre la réalisation de celle-ci.

Jupiter (ici, une sphère de 10 cm de diamètre ) prend vie.

Quelques couches de peinture et la rédaction de petits panneaux d’explications plus tard, notre maquette peut être installée dans un couloir du collège.