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DM de maths 3e : les sphères et les boules

Question de Melle Danaé le 28/09/2014 à 11h38
Dernière réponse le 28/09/2014 à 16h46
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Bonjour, J'ai un DM très difficile à rendre pour demain matin, j'ai regardé dans mon cours, mon livre, mon cahier d'exercices, j'ai lu le sujet au moins 5 fois et je n'y arrive toujours pas ! Le sujet : "La Terre est assimilable à une boule d'environ 6400 km km de rayon. Appelons O le centre de la Terre. Le point N représente le pôle Nord, le point S le pôle Sud. Sur la sphère représentant la surface terrestre, un grand cercle de centre O passant par N et S est appelé méridien. Le grand cercle de centre O et tracé dans un plan perpendiculaire au diamètre [NS] est, lui, appelé l'équateur. Ici est tracé le méridien qui sert de référence, appelé méridien de Greenwich (car il passe par Greenwich, petite ville située non loin de Londres). Chaque point à la surface de la Terre peut être repéré grâce à deux nombres : la longitude et la latitude. La longitude est calculée par rapport au méridien de Greenwich, la latitude par rapport à l'équateur. Par exemple, le point C sur cette figure (figure 1), qui représente la position de la ville de Chicago, a pour longitude l'angle AOB = 87° et pour latitude l'angle BOC = 41°. Le cercle de centre O' et passant par C, parallèle au plan de l'équateur, est appelé parallèle, justement. Ce n'est pas ce que l'on appelle un grand cercle (car il n'a pas O pour centre). La situation d'Istanbul, ville située sur le même parallèle que Chicago (et qui a donc la même latitude, mais pas la même longitude), est représentée par le point I. Connaissant les coordonnées des deux villes (latitude et longitude), quel est le chemin le plus court pour les joindre en avion ? - en suivant le parallèle passant par I et C ? (Voir figure 2) - ou en suivant le grand cercle passant par I et C ? (Voir figure 3) Indications : Pour répondre à la question, vous avez besoin de connaître : - coordonnées géographiques de Chicago : Latitude 41° Nord, longitude 87° Ouest. - coordonnées géographiques d'Istanbul : Latitude 41° Nord, longitude 28° Est. - OO' = 4200 km et l'angle COI = 79° - Formule pour calculer la longueur d'un arc de cercle défini par un angle de mesure a : L = 2 × Pi × R × (a ÷ 360°)" Voilà. Je suis désolée mais je ne peux pas vous montrer les figures, essayez de vous les imaginer (il y en a 3 en tout, toutes les 3 sont des sphères qui représentent la Terre). S'il vous plaît répondez-moi au plus vite et pour les réponses il faut bien les rédiger c'est pris en compte dans la note !!!
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1 réponse pour « 
DM de maths 3e : les sphères et les boules
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Réponse de Jean R.
Le 28/09/2014 é 16h46
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Bonjour Mademoiselle, en principe, le chemin le plus court entre 2 points est un segment de ligne droite ; mais si ce chemin le plus court doit rester sur une surface, on l'appelle une GÉODÉSIQUE. Dans le cas d'une sphère, une géodésique est toujours un arc de GRAND cercle ; en effet : " plus le rayon d'un cercle est grand, plus la circonférence de ce cercle ressemble à une ligne droite ". Il n'est donc pas nécessaire de faire ces calculs pour le déduire ! Mais faisons-les tout de même : longueur d'un arc de cercle = rayon X angle en degrés X 2 pi / 360 ; (pi = 3,1415926...) ; donc : - pour un arc de grand cercle, le rayon est le rayon terrestre (environ 6400 km) et l'angle = (environ) 79 degrés ; - pour un cercle parallèle, le rayon est le rayon terrestre X cosinus de la latitude (41 degrés) = ... km ; on peut aussi le trouver en construisant le triangle rectangle dont le rayon terrestre est l'hypoténuse et en utilisant le théorème de Pythagore : (rayon)² + 4200² = 6400² ; donc ce rayon = ... km ; et l'angle = 87 degrés + 28 degrés = ... degrés. Je vous laisse terminer les calculs. Difficile ? Pas trop ! Il suffit de faire un dessin !
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