Nos méthodes de mesure du temps reposent sur ce que l'on a d'abord cru parfait et immuable : le mouvement de la Terre. Très tôt, les civilisations ont eu besoin de mesurer le temps qui s'écoule : les êtres humains ont besoin de repères communs temporels pour se rencontrer. Il est donc nécessaire de mesurer les durées par rapport à un étalon de base et de dater les événements se produisant au cours de l'écoulement du temps. L'utilisation des mouvements célestes comme horloge a été l'idée la plus naturelle, ces mouvements paraissant de prime abord immuables, réguliers et uniformes. L'augmentation de la précision de mesure du temps va montrer qu'il n'en est rien et la recherche d'un temps vraiment uniforme va rendre obsolètes les vieilles définitions. Notre rythme de vie lié aux jours et aux saisons va nous faire conserver nos unités et échelles de temps anciennes.
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Le repérage des instants exige la définition d'échelles de temps, mais indépendamment du choix d'une échelle, il faut définir un système de numérotation des jours (il est aisé de constater un changement de jour, il est plus difficile de constater un changement d'année; ainsi le jour est l'unité naturelle). Ce système de numérotation a pour but de situer une date quelconque sans ambiguïté : c'est le problème de la chronologie. La solution la plus simple, en principe, consiste à choisir arbitrairement un jour origine et à énumérer sans autre artifice les jours ultérieurs. Les époques antérieures peuvent être éventuellement repérées en énumérant vers le passé des jours que l'on dira être avant l'origine mais il est plus simple d'introduire un jour zéro et des nombres négatifs pour les jours situés avant l'origine. C'est en suivant ce principe que l'on a défini la période julienne. Pour des raisons de tradition, mais aussi de commodité, on a été conduit à compliquer le système par un découpage en années et en mois. Les règles adoptées, qui constituent les divers calendriers, diffèrent d'une civilisation à une autre.
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Les mouvements apparents du Soleil et de la Lune rythment notre vie depuis toujours. La mesure du temps, la mise en place des calendriers reposent sur ces mouvements. Ce chapitre de cours a pour but de montrer les liens qui les unissent ainsi que ce qu'est la réalité de ces mouvements, expliqués par la mécanique céleste. Des rappels historiques seront nécessaires pour suivre l'évolution de nos connaissances depuis la constatation des mouvements apparents jusqu'à la compréhension de ce qu'est l'ensemble du système solaire.
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Comment la première horloge a-t'elle pu être fabriquée ? ou comment mesurer des intervalles de temps réguliers ?
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Après quelques exemples d'horloges, historiques ou actuelles, l'article aborde la modélisation physique de certains de ces systèmes, puis les systèmes d'entretien des oscillations et les solutions au problème des grandes oscillations.
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Comment peut-on mesurer le temps sans utiliser de phénomène naturel périodique (comme le mouvement du soleil, ou celui d'un pendule...) ?
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Historique des définitions de la seconde. Différences entre temps universel, temps atomique international, temps universel coordonné. Jour solaire vrai, variabilité du jour solaire moyen.
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Pourquoi oriente-t'on souvent le style d'un cadran solaire suivant l'axe des pôles de la Terre ? Quels sont les avantages des différentes orientations du plan du cadran ? Cet article explique comment orienter simplement un cadran solaire.
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Le travail proposé ici consiste, à partir de l'objet "calendrier de la Poste", à faire une recherche sur les informations qu'il contient, rechercher leur origine, leur signification, étudier leur implication dans notre vie quotidienne et aussi, en utilisant les différentes informations astronomiques données par ce calendrier, à étudier différents points d'astronomie, qui, pour beaucoup d'entre eux, concernent également notre vie quotidienne. L'objectif est d'amener les élèves à faire un travail d'enquête, tant historique que scientifique, à mener une étude scientifique, à manipuler des données numériques à partir d'un tableau de données, et aussi à acquérir un regard critique. Ce TP est adaptable aux classes de tous niveaux depuis l'école primaire jusqu'aux dernières classes de lycée.
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Cette maquette (fichier format pdf téléchargeable) permet de réaliser le plus simple des cadrans solaires : le cadran solaire équatorial. Le style doit être orienté suivant l'axe des pôles et le plan du cadran est perpendiculaire au style (donc parallèle au plan de l'équateur). L'ombre du style se déplace alors de 15° (360°/24) par heure.
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