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Niveau seconde
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Eratosthene.

Posté par
marion95
30-10-08 à 16:10

Bonjour, j'ai un dm de physique a faire pour la rentrée.. et je bloque sur des questions :  

Erastosthène est persuadé, comme Aristote, quela terre est sphérique, Il croit également que le soleil est très éloigné , et que se rayons arrivent quasi parallèles en tout point du globe terrestre. Syène est une ville du sud de l'égypte , proche du tropique du cancer. Erastosthene a appri, vraisemblablement par des voyageurs, que dans cette ville le 21 juin, jour du solstice d'été, on peut voir a midi le soleil se réfléchir au fond d'un puits profond et étroit. Si l'on plante un baton vertical( un gnomon ) , midi est l'heure a laquelle son ombre a une longueur minimale, en tout point du globe terrestre. Ce 21 juin a midi , un gnomon n'a pas d'ombre a syène.
Le meme jour et à la meme heure , E constate qu'à Alexandrie, la longueur de l'ombre d'un gnomon n'est pas nulle. Il attribue cette différences à la rotondité de la terre dont il veut mesurer le rayon . Connaissant la longueure de l'ombre du gnomon a Alexandrie : elle mesure 1/8ème de la hauteur du gnomon, il obtient alors l'angle que font les rayons du soleil avec la verticale en ce lieu : environ un cinquantième de cercle. E sait par ailleurs que les caravanes de chameaux mettent cinquante jours a parcourir la distance de Syène à Alexandrie. En estimant que ces chameaux parcourent environ 100 stades par jour, il calcule la distance entre les deux villes: environ 5000. stades, soit 790 km. Il en déduit une valeur du rayon de la terre.


Questions :

- Comment définit-on la verticale en un point de la surface terrestre ( droite qui passe par le centre de la terre et le point en question. )
-A partir des indications de l'énoncé , calculer en degrés la valeur de l'angle a , l'angle entre les rayons solaires et la verticales à Alexandrie.
- Verifier que cet angle vaut bien " 1/50ème de cercle "

Si quelqu'un pourrait m'aider déjà pour ces 3 questions sa sera simpas.
Merci d'avance

Eratosthene.

Posté par
Florian671
re : Eratosthene. 30-10-08 à 16:25

Hello ,

- N'as-tu jamais entendu parler des fils à plomb ?

- On te dit que l'ombre est égal à 1/8 de la taille du gnomon. Le baton étant planté à la verticale tu peux utiliser une relation trigonométrique, non ?

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 16:32

euh.. si mais je vois pas comment on a pas assez de mesure .

Posté par
Florian671
re : Eratosthene. 30-10-08 à 16:42

Je comprends rien à ce que tu as écrit, tu peux le réécrire stp ?

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 16:50

" On te dit que l'ombre est égal à 1/8 de la taille du gnomon. Le baton étant planté à la verticale tu peux utiliser une relation trigonométrique, non ?"

Je vois pas comment je pourrais utiliser la trigonométrie... avec seulement "l'ombre est égal à 1/8 de la taille du gnomon"

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 17:23

    Bonsoir Marion... Tu n'as jamais entendu parler de la tangente d'un angle ?...

    A part cela, cet exercice a été posté des quantités de fois ici : tu devrais te servir de la recherche (en haut à gauche de cette page), en indiquant " Eratosthène "  et tu auras un tas de réponses...

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:00

Si tangente.. mais je vois pas comment m'en servir .

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:06

    Alors, si tu connais ... Que vaut le rapport PA/AB dans le triangle PAB , est-ce que ce n'est pas un ra

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:07

...  un rapport qui concerne un des angles du triangle ?

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:11

tan a = PA/AB

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:14

    Bravo, Marion .  Donc que vaut cet angle (a) qu'on te demande ?

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:17

on sait juste que PA = 1/8ème

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:20

     PA = 1/8 ... DE LA TAILLE DU GNOMON ...

c'est-à-dire que 1/8 , c'est en réalité quel rapport ? ...

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:27

...  j'ai trop de mal là :?
8/8 - 7/8

Tan a = 1/8 / 8/8

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:40

    Marion, tu me fais de la peine .

Dessine un triangle, en reproduisant le triangle  BAP de ton dessin ...
   A coté du bâton  BA , tu écris  "Gnomon"...
   A coté de la trace PA,  tu écris "ombre"...

et tu sais que: ombre mesure 1/8 de gnomon , c'est à dire  : ombre = gnomon/8

Ce que tu as écrit est juste : tan(a) = 1/8  ... mais sans l'avoir compris ! ...  C'est plus clair , maintenant ?  

Posté par
Florian671
re : Eratosthene. 30-10-08 à 18:43

Jacqlouis, au pire en prenant une grandeur arbitraire ( 2,4,8 etc ) pour la taille du gnomon on tombait aussi sur tan(a) = 1/8

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 19:08

    Je ne vois pas pourquoi on aurait à prendre une grandeur quelconque, puisque l'énoncé donne la valeur de la tangente !...
    mais il faut comprendre ce que veut dire 1/8 ...

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 19:29

ok merci c'est bon je commence a comprendre..
Apres on me demande de vérifier que cet angle vaut bien 1/50ème de cercle..  ( ?? )

Et quelle relation simple existe-t-il entre les deux angles a et b'  ( ils sont alternes-internes donc égaux.. ??? )

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 19:46

    Naturellement , ils sont alternes-internes, puisque formés par deux parallèles et une oblique .  Cela est correct .

    Pour l'angle, comment vas-tu faire pour le mesurer ?   tangente (a) = 1/8 = 0,125  ?...   Comment fait-on (avec une calculatrice, bien sûr) pour donner la mesure de (a) ?...

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 19:56

a = 7°

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 20:00

  Moi, je trouve  7,125 degrés ...  Ta mesure , c'est comme on dit " à la louche " !...

    Est-ce que cela fait 1/50 de cercle ?...

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 20:09

J'ai arrondis plutôt ..  

euh.... faut faire 360/50 = 7.2  donc c'est bon ça fait bien 1/50ème ????

Posté par
jacqlouis
re : Eratosthene. 30-10-08 à 20:25

    C'est bien cela !    Donc ton exo est terminé ... Ce n'était quand même pas très difficile ?...

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 20:48

Non c'est pas terminer... et il y avait 4 questions avant celles-là!!   

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 20:53

On me demande de calculer la circonférence de la Terre puis le rayon terrestre que l'on notera Ré.
( coup de pouce : dans un cercle , les longueurs des arcs sont proportionnelles aux angles au centre. )  

circonférence déjà je sais pas ce que c'est.
Et pour le rayon
On connait  B = 7°
et la distance AS = 790 km

tan B = AS/SO
Tan 7 = 790/?
SO = 6434 km... ???

Posté par
Florian671
re : Eratosthene. 30-10-08 à 21:16

La circonférence est un synonyme du périmètre

Pour commencer je te conseille de faire un schéma récapitulatif

Tu verras alors les données dont tu as besoin apparaître. En te servant du coup de pouce tu pourras établir une relation proportionelle

D'ailleurs pour avoir un résultat plus précis prend la mesure de l'angle que t'as donné Jacqlouis ou encore tout simplement 7.2°.

Tu pourras ensuite trouver le périmètre en utilisant la formule :

2 * pi * R = périmètrecercle

Florian

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 21:25

Je trouve 40426 km.

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 21:31

non c'est pas ça

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 21:38

7.2° --> 790 km
360° --> ?

360 X 790 / 7.2 = 39500

Posté par
Florian671
re : Eratosthene. 30-10-08 à 21:49

Oui c'est bien cela

Maintenant pour calculer le rayon de la Terre comment fais-tu ?

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 22:05

tan B = AS/SO
Tan 7.2 = 790/?
SO environ 6253.5 km... ???

Posté par
Florian671
re : Eratosthene. 30-10-08 à 22:17

Personnellement je l'aurais fait autrement mais tu trouves un résultat s'approchant.

Voici ma méthode :

2 * pi * R = 39500
R = 39500/(2*pi)
R = 6286.6 km

On trouve donc avec cette méthode un résultat approchant le tien

Bonne soirée

Florian

Posté par
marion95
re : Eratosthene. 30-10-08 à 22:22

OK.
Merci beaucoup pour ton aide.
Bonne soirée a toi aussi



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