Utiliser la rotation de la Terre pour expliquer le jour et la nuit
Utiliser le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même, en 24 heures environ, pour expliquer l'alternance du jour et de la nuit et le lever et le coucher du Soleil, sans le confondre avec la révolution.
Ce que dit la fiche
Les points essentiels
- La rotation est le mouvement d'un astre qui tourne sur lui-même autour d'un axe imaginaire. Pour la Terre, cet axe passe par les deux pôles.
- La Terre fait un tour complet sur elle-même en environ 24 heures. C'est cette durée qui définit le jour de 24 heures.
- Le Soleil est une étoile qui produit sa propre lumière. Il éclaire toujours la moitié de la Terre, quelle que soit sa position.
- La moitié de la Terre tournée vers le Soleil est éclairée : c'est le jour. L'autre moitié est dans l'ombre : c'est la nuit.
- Comme la Terre tourne, chaque endroit passe sans cesse de la zone éclairée à la zone d'ombre : c'est l'alternance du jour et de la nuit.
- Le lever et le coucher du Soleil sont des effets de la rotation de la Terre. Le Soleil ne se déplace pas autour de nous : c'est un mouvement apparent.
- La Terre tourne d'ouest en est. Le Soleil paraît donc se lever à l'est, monter dans le ciel, puis se coucher à l'ouest.
- Il est midi à un endroit quand il est la nuit à un autre : à un même instant, la moitié de la Terre est dans le jour et l'autre dans la nuit.
- La rotation (la Terre sur elle-même, 24 h) est différente de la révolution (la Terre autour du Soleil, environ un an) : seule la rotation explique le jour et la nuit.
Les mots à connaître
- Rotation
- Mouvement d'un astre qui tourne sur lui-même autour d'un axe. La Terre fait une rotation complète en environ 24 heures.
- Axe de rotation
- Droite imaginaire autour de laquelle l'astre tourne. Pour la Terre, elle relie le pôle Nord au pôle Sud.
- Révolution
- Mouvement d'un astre autour d'un autre astre. La Terre fait une révolution autour du Soleil en environ un an. À ne pas confondre avec la rotation.
- Mouvement apparent
- Mouvement que l'on croit voir alors qu'il vient du déplacement de l'observateur. Le Soleil qui traverse le ciel est un mouvement apparent dû à la rotation de la Terre.
La méthode, étape par étape
- Repérer le phénomène à expliquer (jour, nuit, lever ou coucher du Soleil, heures différentes) et nommer l'astre qui éclaire (le Soleil) et l'astre où se trouve l'observateur (la Terre).
- Se rappeler que le Soleil éclaire toujours une moitié de la Terre et que l'autre moitié est dans l'ombre.
- Placer l'observateur sur la Terre et se demander dans quelle moitié il est : éclairée (jour) ou à l'ombre (nuit).
- Faire tourner mentalement la Terre sur elle-même d'ouest en est : l'observateur change de moitié, ce qui donne le lever ou le coucher du Soleil.
- Conclure par une phrase complète qui nomme la rotation et sa durée de 24 heures, puis vérifier qu'on n'a pas parlé à tort de révolution.
Des exemples résolus
Léa est dans sa cour à 8 h du matin. Elle voit le Soleil se lever à l'est. Explique ce qui se passe, avec le mot « rotation ».
Étape 1 : le phénomène est le lever du Soleil, l'astre qui éclaire est le Soleil, Léa est sur la Terre. Étape 2 : le Soleil éclaire toujours une moitié de la Terre. Étape 3 : pendant la nuit, Léa était dans la moitié à l'ombre. Étape 4 : la Terre tourne sur elle-même d'ouest en est, donc Léa arrive peu à peu dans la moitié éclairée. Elle voit alors le Soleil apparaître à l'est : c'est le lever du Soleil. Conclusion : le lever du Soleil est dû à la rotation de la Terre, et le Soleil ne bouge pas autour de Léa.
Sacha vit en France et il est midi chez lui. Il téléphone à Ana qui est de l'autre côté de la Terre, et elle dit qu'il fait nuit chez elle. Peut-il en être ainsi ? Explique avec la rotation et la durée d'une rotation.
Oui, c'est possible. Le Soleil éclaire une moitié de la Terre seulement. Sacha est dans la moitié éclairée, donc il fait jour chez lui. Ana est de l'autre côté de la Terre, donc dans la moitié à l'ombre : il fait nuit chez elle. La Terre tourne sur elle-même en 24 heures environ. Pendant cette rotation, Sacha va passer peu à peu dans la zone d'ombre et Ana dans la zone éclairée. Environ 12 heures plus tard, ce sera la nuit chez Sacha et le jour chez Ana. Conclusion : à un même instant, il y a toujours une moitié de la Terre dans le jour et une moitié dans la nuit.
Les pièges à éviter
- Erreur : dire que le Soleil tourne autour de la Terre en 24 heures. Rectification : le Soleil paraît se déplacer, mais c'est un mouvement apparent. C'est la Terre qui tourne sur elle-même en 24 heures, comme quand le paysage semble défiler depuis un train.
- Erreur : croire que le jour et la nuit viennent de la révolution de la Terre autour du Soleil, ou que la nuit arrive parce que la Terre s'éloigne du Soleil. Rectification : la révolution dure environ un an et explique plutôt les saisons. Le jour et la nuit s'expliquent par la rotation sur elle-même en 24 heures, la Terre restant à la même distance du Soleil.
Teste-toi
Complète : la Terre tourne sur elle-même autour de son axe en environ ... heures. Ce mouvement s'appelle la ... et il explique l'alternance du ... et de la ... .
Voir la réponse
24 heures ; rotation ; jour ; nuit.
La Terre fait un tour complet sur elle-même en environ 24 heures, ce qui définit la durée du jour. Ce mouvement s'appelle la rotation. Comme la Terre tourne, chaque lieu passe de la zone éclairée à la zone d'ombre : cela donne l'alternance du jour et de la nuit.
Pourquoi dit-on que le coucher du Soleil est un mouvement apparent ? Explique ce qui se passe réellement.
Voir la réponse
Le Soleil ne se déplace pas : c'est la Terre qui tourne, et l'observateur change de moitié éclairée.
Le Soleil semble descendre vers l'ouest, mais c'est la rotation de la Terre d'ouest en est qui emporte l'observateur hors de la moitié éclairée. Le Soleil reste en place et éclaire toujours la moitié de la Terre : le déplacement qu'on voit est donc apparent.
Tom affirme : « La nuit tombe parce que la Terre fait sa révolution autour du Soleil. » Corrige son erreur et explique avec les bons mots pourquoi la nuit arrive.
Voir la réponse
Tom confond révolution et rotation : la nuit vient de la rotation de la Terre sur elle-même en 24 heures.
La révolution est le tour de la Terre autour du Soleil, en environ un an. La nuit arrive parce que, avec la rotation, le lieu où l'on se trouve entre dans la moitié de la Terre que le Soleil n'éclaire pas. La distance Terre-Soleil ne change pas la nuit.
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