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Première année : Chapitre 6 : Cours Numéro 5 : Sphère armillaire Partie 5 (1)

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Première année : Chapitre 6 : Cours Numéro 5 : Sphère armillaire Partie 5 (1)

Message par Kendra Dumbledore le Mar 6 Mar - 22:50

Utilisation de la sphère armillaire

Le principe de son utilisation consiste à orienter l’équipage mobile en fonction de la latitude du lieu d’observation, puis à le faire tourner autour
de l’axe polaire, les astres étant supposés fixes par rapport aux cercles des coordonnées équatoriales.
I- Collez un petit morceau de pâte à coller, ou de mie de pain, sur le cercle de longitude céleste. Il représentera le Soleil, à sa position du jour.
Au cours de l’année, il se déplace dans le sens des longitudes croissantes. A certaines époques, il est en-dessous de l’équateur (entre l’équinoxe
d’automne et l’équinoxe de printemps, donc pendant l’automne et l’hiver), à d’autres au-dessus (entre l’équinoxe de printemps et l’équinoxe
d’automne, donc pendant le printemps et l’été). Au point gamma, il traverse l’équateur en allant vers le dessus (au nord).
Choisissez de placer le Soleil au point d’intersection des cercles, au point gamma (équinoxe de printemps). Faites tourner l’équipage dans le
sens des aiguilles d’une montre (vu du nord). Vous constaterez que le Soleil effectue son tour en passant alternativement au-dessus et audessous
de l’horizon : c’est l’alternance du jour et de la nuit. Remarquez tout d’abord qu’à son coucher, le Soleil descend vers l’horizon en
suivant une ligne inclinée de 43° à peu près. Une animation pilotable, simulant en partie une sphère armillaire, donne des explications
complémentaires.
Notez les endroits, sur l’horizon, où le Soleil se lève et se couche : ce sont les points est et ouest de l’horizon. En regardant la sphère du dessus,
vous verrez que la partie qui correspond au jour est égale à celle qui correspond à la nuit. Dans cette position du Soleil, on a donc les nuits
égales (aux jours) ; en latin, equæ nox = équinoxe. Nous sommes à l’équinoxe de printemps, car en continuant sa course apparente, le Soleil va
monter au-dessus de l’équateur. Avant de changer de position, notez, sur le cercle de hauteur placé en postion nord-sud, la hauteur du Soleil à
midi (point le plus haut). Vous devez lire une valeur de l’ordre de 43°. Nous l’expliquerons plus loin.
Positionnez maintenant le Soleil au point le plus haut du cercle de longitude. Effectuez un tour complet de l’équipage, et notez les positions de
lever et de coucher du Soleil sur l’horizon. Vous verrez qu’elles se situent au nord-est et au nord-ouest. Et en regardant le cercle horizon de
dessus, il vous sera facile de constater que le trajet diurne du Soleil est à peu près double de son trajet nocturne : le jour dure 16 h, et la nuit 8 h
seulement. On est au solstice d’été. Notez maintenant la hauteur du Soleil à son point le plus haut. Vous devriez touver à peu près 67°.
Enfin, positionnez le Soleil au point le plus bas du cercle de longitude, et faites les même manipulations. Vous constaterez que la durée de la
nuit est double de celle du jour. On est au sosltice d’hiver. La hauteur du Soleil n’est que de l’ordre de 20°.
Ainsi, ces trois opérations simples vous montrent la variabilité de la durée des jours, et comment le Soleil se déplace en apparence dans le ciel
au cours de l’année, et vous permet de visualiser la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon, à midi, aux différentes époques.
En résumé :
au solstice d’hiver, la nuit est deux fois plus longue que le jour, donc la Terre se refroidit deux fois plus longtemps qu’elle ne se chauffe
au Soleil ; c’est le contraire au solstice d’été ;

le Soleil est très haut sur l’horizon en été, et très bas en hiver. La même quantité d’énergie qu’il apporte s’étale sur une grande surface en
hiver, et sur une surface toute petite en été.
Ces deux phénomènes jouent dans le même sens : le Soleil nous apporte bien plus d’énergie au mètre-carré en été qu’en hiver. C’est ce
mécanisme qui explique les différences de température, sans faire intervenir la distance légèrement variable entre le Soleil et la Terre (qui
d’ailleurs joue dans l’autre sens, elle est plus courte en hiver qu’en été).
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Kendra Dumbledore

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