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Mesurer la Terre avec des ombres

Ératosthène a comparé les ombres de midi à Syène et à Alexandrie au solstice d’été pour estimer la taille de la Terre. La différence entre les angles des ombres donnait une fraction d’un cercle complet, et une simple proportion permettait d’en déduire la circonférence.

Sur l’image

  1. La tige de Syène : une tige qui se dresse droit hors de la surface, sans ombre à côté d’elle.
  2. La tige d’Alexandrie : une seconde tige qui se dresse droit hors de la surface plus au nord.
  3. L’ombre d’Alexandrie : la courte ligne sombre et inclinée projetée par la seconde tige.
  4. Les rayons parallèles du Soleil : des rayons lumineux régulièrement espacés arrivant de la gauche.
  5. Le coin central : l’angle étroit formé par les lignes des deux tiges qui se rejoignent au centre.

Exemples

  • Un lampadaire projette une ombre plus longue quand le Soleil est bas que lorsqu’il est haut.
  • Une lampe torche qui éclaire une balle bien droit produit une petite tache, alors qu’un faisceau incliné produit un ovale plus allongé.

Quiz : Mesurer la Terre avec des ombres (16 ans)

  1. De quoi dépend l’angle de l’ombre d’un bâton à midi ?

    • de la distance entre le bâton et l’équateur
    • de la durée pendant laquelle le bâton est resté planté
    • de la hauteur du Soleil dans le ciel
  2. Si deux lieux sont séparés par une distance connue et que leurs angles d’ombre à midi diffèrent, cette différence aide à calculer quoi ?

    • la circonférence de la Terre
    • l’heure de la journée à chaque lieu
    • la distance entre le Soleil et la Terre
  3. Qu’a comparé Ératosthène pour estimer la circonférence de la Terre ?

    • les heures de lever du Soleil à Syène et à Alexandrie au solstice d’été
    • la longueur des bâtons utilisés à Syène et à Alexandrie
    • les angles des ombres à midi à Syène et à Alexandrie au solstice d’été

Les réponses, avec leur explication, sont dans l’application. Cette leçon est sortie de la semaine en accès libre : son quiz fait partie de l’abonnement.

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Sciences, 16 ans