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| 2. Déterminer sa latitude et sa longitude |
Nous avons besoin de déterminer la latitude et la longitude de chaque ville afin de calculer avec nos élèves l'heure du midi solaire local ainsi que la distance en latitude des deux villes concernées.
1ère méthode : Utiliser une carte
A l'aide d'une carte Michelin au 1/200 000 ,afin d'être le plus précis possible, on repère les deux parallèles et les deux méridiens tracés sur la carte qui encadrent au plus près notre ville.
schéma
Il suffit ensuite de mesurer la distance sur la carte entre deux lignes puis celle entre notre ville et une référence choisie entre l'une ou l'autre des lignes précédemment repérées. Enfin, un calcul de proportionnalité permet d'aboutir aux coordonnées de notre position.
Vous trouverez d'avantage de détails dans l'activité à ce sujet (séance 2).
2ème méthode : Le site IGN
Afin d'obtenir rapidement la position de notre ville ou encore de vérifier nos coordonnées obtenues lors de l'activité, il est possible de se connecter au site IGN.
3ème méthode : Avec un gnomon
Le principe est exactement le même que celui de l'expérience d'Eratosthène.
1. Latitude
Si l'on réalise l'expérience aux deux dates bien précises correspondant aux équinoxes (21 ou 22 mars et 22 ou 23 septembre suivant les années), il est possible d'obtenir la latitude de la ville où l'on se situe. En effet, à cet instant le Soleil se trouve dans le plan de l'équateur et donc tous les rayons qui nous parviennent sont parallèles à ce plan.
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Terre vue du Soleil au moment de l'équinoxe d'automne |
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| L'angle a formé au sommet du gnomon se retrouve donc au centre de la Terre et correspond par définition à la coordonnée de la latitude. |
2. Longitude
Cette méthode un peu contraignante donne une estimation très satisfaisante de notre longitude. Pour la déterminer, il faut un observateur à Greenwich en Angleterre (origine de la longitude), un autre dans notre ville et repérer l'heure où le Soleil est exactement face à chaque méridien. Ceci correspond au midi solaire que l'on détermine dans ce cas expérimentalement à l'instant où l'ombre du gnomon est la plus courte. Les deux observateurs doivent régler leur montre à la même heure bien entendu. Il mettent ensuite en commun leurs données et en faisant la différence (diff_horaires) entre les deux horaires obtenues, nous avons le temps de rotation de la Terre sur elle-même pour que le Soleil se situe exactement face à Greenwich puis face à notre ville (ou le contraire). Sachant ensuite que la Terre met 24 heures (soit 1440 minutes) pour faire un tour complet (soit 360°), il est facile d'obtenir le résultat.
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Si notre midi solaire a lieu avant celui de Greenwich nous serons donc à l'Est du méridien origine sinon nous serons à l'Ouest.
