L’objectif de ce chapitre est de comprendre :
Pour les réponses de chaque exercice, tu arrondiras au centième le plus proche pour les nombres décimaux sauf demande contraire. La virgule sera notée "," et non ".".
Calculons la puissance radiative du Soleil reçue par la Terre :
Le rayonnement produit par le Soleil est émis dans toutes les directions. La puissance surfacique se répartie sur une sphère. Plus la sphère est étendue, plus la puissance surfacique est faible. Elle est "diluée" sur la surface. Seule une partie atteint la Terre. Le rayonnement qui atteint la Terre traverse un disque imaginaire du rayon de la Terre.
Pour effectuer le calcul, tu as donc besoin de la surface de ce disque imaginaire, de la surface de la sphère et de la puissance du Soleil. Tu peux utilement consulter la page "Rappels de mathématiques"...
distance Soleil-Terre : 1,5x1011 m rayon de la Terre : 6,4x106 mpuissance rayonnée par le Soleil : 3,86x1026 W
La première étape consiste à calculer la puissance surfacique du Soleil. A une distance d, c'est la puissance émise par le Soleil sur la surface de la sphère de rayon d. Tu donneras ton résultat en arrondissant à l'entier le plus proche.
Puissance surfacique émise par le soleil : W
La deuxième étape consiste à calculer la puissance reçue par la Terre. Cette puissance est la puissance surfacique multipliée par la surface du disque terrestre. Tu donneras ton résultat en notation scientifique en arrondissant au centième.
Puissance reçue par la Terre : x10W
La puissance radiative reçue par une surface dépend de l'angle d'incidence entre les rayons et la surface.
Imaginons que nous éclairions une surface quadrillée avec un faisceau lumineux de section carrée. Ce faisceau a une section de 16 unités (4 unités de coté). Nous considérons que la puissance lumineuse émise est de 100 W. Le but est de calculer la puissance reçue par chaque carré élémentaire en fonction de l'angle d'incidence du faisceau. Le nombre de carrés sera un entier (on peut additionner des 1/2 carrés...)
Quand l'angle d'incidence augmente, la puissance reçue par unité de surface est : plus faible plus importante constante
Sur la simulation, une journée dure 24 secondes. En choisissant la meilleure visualisation, réponds aux questions suivantes pour la ville de Nantes (symbolisée par le point rouge) :
Le 21 mars, la durée du jour est heures, la durée de la nuit est heures.
Le 21 juin, la durée du jour est heures, la durée de la nuit est heures.
Le 21 septembre, la durée du jour est heures, la durée de la nuit est heures.
Le 21 décembre, la durée du jour est heures, la durée de la nuit est heures.