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Activité 14 – La Lune dans deux référentiels SCIENCES · ACTIVITÉ NUMÉRIQUE

Chapitre 5 – Mouvement et trajectoire | 2nde Bac Pro | Physique-Chimie | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 20 octobre 2026

Capacités travaillées

Outils et méthodes : Repérer les simplifications d’un modèle et interpréter une simulation.

Codes du chapitre : retrouver les exercices par capacités.

Objectifs :

Situation – « la Lune tourne autour de la Terre »

Cette phrase est correcte lorsqu’on décrit la Lune par rapport à la Terre. Pourtant, la Terre se déplace elle-même autour du Soleil. Si l’on observe le mouvement depuis un référentiel lié au Soleil, la trajectoire de la Lune reste-t-elle un cercle centré sur la Terre ?

Problématique : comment le choix du référentiel transforme-t-il la description du mouvement de la Lune ?

🤔 Prévoir

Dessine la trajectoire attendue du centre de la Lune dans chaque vue.

Référentiel lié à la TerreRéférentiel lié au Soleil
Dessin :Dessin :

🔬 Document numérique – protocole

Ouvrir la simulation « La Lune vue depuis la Terre et le Soleil »

  1. Repère l’objet qui reste au centre de chacune des deux vues.
  2. Avance d’un mois puis de six mois.
  3. Lance l’animation jusqu’à un an.
  4. Affiche enfin les trajectoires et compare-les à tes prévisions.
Attention au modèle : les orbites sont représentées par des cercles dans un même plan. Les tailles des astres et surtout la distance Terre–Lune sont agrandies. Le dessin permet de comparer les trajectoires, mais il n’est pas à l’échelle.

Question 1 APP

Quel est le système étudié ? Quel objet reste immobile dans chacune des deux vues ?

Le système étudié est le centre de la Lune. La Terre reste immobile dans le référentiel lié à la Terre ; le Soleil reste immobile dans le référentiel héliocentrique lié au Soleil.

Question 2 ANA

Dans le référentiel lié à la Terre, quelle grandeur reste constante entre la Terre et la Lune dans le modèle ? Quelle est alors la trajectoire de la Lune ?

Dans le modèle, la distance entre les centres de la Terre et de la Lune reste constante. La Lune décrit donc une trajectoire circulaire autour de la Terre.

Question 3 ANA

Dans le référentiel lié au Soleil, la Terre reste-t-elle immobile ? Décris la trajectoire de la Lune sans employer le mot « cercle ».

La Terre n’est pas immobile : elle tourne autour du Soleil. La Lune accompagne la Terre tout en tournant autour d’elle ; elle suit une courbe légèrement ondulée autour du Soleil. Sa trajectoire est curviligne.

Question 4 REA

Relève le nombre d’orbites lunaires indiqué au bout d’une année. Ce nombre est-il plus proche de 12, de 13 ou de 14 ?

La simulation indique environ 13,37 orbites lunaires en une année. Ce nombre est donc plus proche de 13.

Question 5 VAL

Cite deux simplifications visibles ou annoncées par la simulation. Pourquoi faut-il les signaler ?

Exemples : les orbites sont supposées circulaires et coplanaires ; les tailles ne sont pas à l’échelle ; la distance Terre–Lune est fortement agrandie. Il faut les signaler pour ne pas confondre le modèle pédagogique avec une représentation exacte du système solaire.

Question 6 COM

Rédige une conclusion répondant à la problématique. Elle doit contenir les mots « système », « référentiel » et « trajectoire ».

Le système étudié est toujours la Lune, mais sa trajectoire dépend du référentiel choisi. Elle est circulaire dans le référentiel lié à la Terre et curviligne autour du Soleil dans le référentiel héliocentrique. Il faut donc annoncer le référentiel avant de décrire un mouvement.

✅ Auto-évaluation

À retenir

📚 Voir la partie « Référentiels » du cours du chapitre 5 et la simulation historique sur le mouvement rétrograde apparent de Mars.