Karamö, le prof virtuelLeçon 8 sur 24
Les coordonnées géographiques et la représentation de la Terre
Je sais utiliser les coordonnées pour m'orienter, calculer des heures selon la longitude et expliquer pourquoi on passe du globe à la carte.
- 50 min
- 5 exercices corrigés
- 1 schéma
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- S'orienter à l'aide des points cardinaux, de la boussole et du Soleil
- Calculer une heure locale à partir de la différence de longitude
- Expliquer les fuseaux horaires et la ligne de changement de date
- Comparer le globe et la carte comme représentations de la Terre
Avant de commencer : Les leçons « Les mouvements de la Terre et leurs conséquences » et « Les coordonnées géographiques ».
1Je découvre
Mariama, élève à Kankan, suit le match de football de la Guinée joué à l'étranger. Le journaliste annonce : « Coup d'envoi à 21 heures, heure locale. » Mariama allume la radio à 21 heures… et le match est déjà presque terminé ! Son frère Ousmane lui explique : le match se joue dans un pays situé loin à l'est, où il est plusieurs heures de plus qu'en Guinée.
Mariama se souvient aussi que son grand-père, pour prier ou partir au champ, regarde la position du Soleil. Il dit qu'à Kankan, le Soleil de midi n'est pas exactement au même moment qu'à Conakry.
Comment utiliser les coordonnées géographiques pour s'orienter et calculer l'heure, et comment représenter la Terre ronde pour s'en servir ?
2Je comprends
1. S'orienter
S'orienter, c'est déterminer sa position par rapport aux points cardinaux : le Nord, le Sud, l'Est et l'Ouest. Entre eux, on place les points intermédiaires : Nord-Est, Sud-Est, Sud-Ouest, Nord-Ouest. L'ensemble forme la rose des vents.
Trois moyens simples pour s'orienter :
- Le Soleil : il se lève à l'est et se couche à l'ouest (mouvement apparent dû à la rotation de la Terre). Dans l'hémisphère Nord, hors de la zone intertropicale, il est au sud à midi. En Guinée, située entre l'équateur et le tropique du Cancer, il est au sud à midi une grande partie de l'année, mais peut être au nord ou au zénith entre avril et août : il faut donc être prudent.
- L'étoile Polaire : la nuit, dans l'hémisphère Nord, elle indique la direction du nord géographique. En Guinée, elle est basse sur l'horizon, car sa hauteur est à peu près égale à la latitude du lieu (environ 10°).
- La boussole : son aiguille aimantée indique le nord magnétique, qui est proche mais distinct du nord géographique (le pôle Nord, point où l'axe de rotation traverse la Terre). L'écart entre les deux s'appelle la déclinaison magnétique.
Aujourd'hui, un récepteur GPS (dans un téléphone, un bateau, un avion) calcule directement la latitude et la longitude du lieu grâce aux signaux de plusieurs satellites.
2. Longitude et heure
Tu as vu que la Terre tourne de 15° par heure, soit 1° en 4 minutes et 1' en 4 secondes. Il en découle une règle essentielle :
Plus un lieu est à l'est, plus il est en avance ; plus il est à l'ouest, plus il est en retard.
L'heure locale (ou heure solaire) d'un lieu est l'heure donnée par la position du Soleil en ce lieu : il est midi solaire quand le Soleil passe au plus haut au-dessus du méridien du lieu. Deux lieux sur le même méridien ont la même heure locale.
Méthode
Pour calculer une heure locale à partir des longitudes :
- Je calcule la différence de longitude entre les deux lieux : je soustrais s'ils sont du même côté de Greenwich, j'additionne s'ils sont de part et d'autre.
- Je convertis cette différence en temps : 1° = 4 min et 1' = 4 s (ou je divise les degrés par 15 pour avoir des heures).
- Je détermine le sens : le lieu le plus à l'est est en avance, le lieu le plus à l'ouest est en retard.
- J'ajoute ou je retranche ce temps à l'heure connue, et je rédige la réponse.
Exemple
Question : « Quand il est midi solaire à Greenwich (0°), quelle est l'heure solaire à Conakry (13° 42' O) ? »
Étape 1 : différence de longitude : 13° 42' - 0° = 13° 42'.
Étape 2 : conversion : 13° × 4 min = 52 min ; 42' × 4 s = 168 s = 2 min 48 s. Total : 54 min 48 s.
Étape 3 : Conakry est à l'ouest de Greenwich, donc en retard.
Étape 4 : 12 h 00 min 00 s - 54 min 48 s = 11 h 05 min 12 s.
Réponse : il est environ 11 h 05 (heure solaire) à Conakry. Autrement dit, le Soleil passe au plus haut à Conakry vers 12 h 55 à la montre, puisque la Guinée vit à l'heure de Greenwich.
Exemple
Question : « Quel est l'écart d'heure solaire entre Kankan (9° 18' O) et Conakry (13° 42' O) ? »
Différence de longitude (même côté de Greenwich) : 13° 42' - 9° 18' = 4° 24'.
Conversion : 4° × 4 min = 16 min ; 24' × 4 s = 96 s = 1 min 36 s. Total : 17 min 36 s.
Kankan est plus à l'est, donc en avance.
Réponse : le midi solaire arrive à Kankan environ 17 min 36 s avant Conakry. C'est ce qu'avait remarqué le grand-père de Mariama.
3. Les fuseaux horaires
Si chaque ville utilisait son heure solaire, deux villes voisines n'auraient jamais la même heure : ce serait impossible pour les transports, le commerce ou la radio. On a donc découpé la Terre en 24 fuseaux horaires de 15° chacun (24 × 15° = 360°). À l'intérieur d'un fuseau, tout le monde adopte la même heure : l'heure légale.
- Le fuseau de référence est centré sur le méridien de Greenwich : c'est le temps universel (UTC, anciennement GMT).
- Chaque fuseau vers l'est ajoute une heure (UTC+1, UTC+2…) ; chaque fuseau vers l'ouest retire une heure (UTC-1, UTC-2…).
- En pratique, les limites des fuseaux suivent souvent les frontières des pays.
La Guinée a choisi l'heure de Greenwich : UTC+0, sans changement d'heure en été. Ainsi, Conakry, Labé, Kankan et N'Zérékoré ont la même heure légale, même si leur heure solaire diffère.
Exemple
Question : « Un match commence à 21 h dans un pays à l'heure UTC+3. Quelle heure est-il alors en Guinée ? »
La Guinée est à UTC+0 ; l'autre pays a 3 heures d'avance.
21 h - 3 h = 18 h.
Réponse : il est 18 h en Guinée. Mariama aurait dû allumer sa radio à 18 h.
4. La ligne de changement de date
À l'opposé de Greenwich se trouve le méridien 180°. Un voyageur qui fait le tour de la Terre vers l'est avance sa montre d'une heure à chaque fuseau : après 24 fuseaux, il aurait gagné un jour entier. Pour corriger cela, on a fixé une ligne de changement de date, qui suit à peu près le méridien 180° dans l'océan Pacifique :
- en la franchissant d'ouest en est, on recule d'un jour ;
- en la franchissant d'est en ouest, on avance d'un jour.
5. Représenter la Terre : du globe à la carte
Pour représenter la Terre, on dispose de deux grands outils.
- Sphère, comme la Terre
- Formes, surfaces et distances respectées
- Vue d'une seule moitié à la fois
- Petite échelle seulement, peu de détails
- Encombrant, difficile à transporter
- Surface plane (papier, écran)
- Toujours des déformations
- Vue du monde entier d'un coup d'œil
- Toutes les échelles, jusqu'au quartier
- Facile à plier, à reproduire, à annoter
Le globe terrestre est la représentation la plus fidèle : il a la même forme que la Terre. Mais il est peu pratique et ne permet pas de montrer les détails d'une ville ou d'une région.
La carte est une représentation plane, réduite et simplifiée de tout ou partie de la surface terrestre. Elle est très pratique, mais elle pose un problème : on ne peut pas aplatir une sphère sans la déformer. Essaie d'aplatir la peau d'une orange sur une table : elle se déchire ou se froisse. Pour passer du globe à la carte, les cartographes reportent le canevas (parallèles et méridiens) sur un plan selon des règles mathématiques appelées projections. C'est l'objet de la leçon suivante.
Sur une carte, les coordonnées permettent toujours de localiser un lieu : parallèles et méridiens sont indiqués dans la marge ou tracés en fin quadrillage.
3Je retiens
Je retiens
S'orienter : Soleil (lever à l'est, coucher à l'ouest), étoile Polaire (nord), boussole (nord magnétique), GPS.
La Terre tourne de 15° par heure : 1° = 4 min ; 1' = 4 s. Le lieu le plus à l'est est en avance.
Heure locale (solaire) : dépend du méridien du lieu. Heure légale : heure commune d'un fuseau.
24 fuseaux horaires de 15° ; référence : temps universel (UTC), méridien de Greenwich. La Guinée est à UTC+0.
Ligne de changement de date : vers le méridien 180° ; vers l'est on recule d'un jour, vers l'ouest on avance d'un jour.
Globe : fidèle mais peu pratique. Carte : plane, réduite, simplifiée, mais toujours déformée ; on passe de l'un à l'autre par une projection.
4Erreurs fréquentes
- Se tromper de sens : on ajoute du temps en allant vers l'est, on en retire en allant vers l'ouest.
- Convertir les minutes d'angle en minutes de temps : 1' d'angle vaut 4 secondes de temps, pas 4 minutes.
- Confondre heure locale (solaire) et heure légale (celle du fuseau, affichée par les montres).
- Croire que la boussole indique exactement le pôle Nord : elle indique le nord magnétique.
5Je m’exerce
1Exercice 1
(Questions de cours)
a) Cite trois moyens de s'orienter.
b) Qu'est-ce qu'un fuseau horaire ? Combien y en a-t-il et quelle est leur largeur ?
c) Quelle est la différence entre heure locale et heure légale ?
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a) Le Soleil (lever à l'est, coucher à l'ouest), l'étoile Polaire (qui indique le nord la nuit dans l'hémisphère Nord), la boussole (qui indique le nord magnétique) ; on peut aussi citer le GPS.
b) Un fuseau horaire est une zone de la Terre, comprise entre deux méridiens, où l'on adopte la même heure légale. Il y en a 24, larges chacun de 15°.
c) L'heure locale (solaire) dépend de la position du Soleil sur le méridien du lieu : elle change avec la longitude. L'heure légale est l'heure officielle adoptée par tout un fuseau ou un pays.
2Exercice 2
(Conversion) Convertis en temps les différences de longitude suivantes : 15° ; 30° ; 7° 30' ; 2° 15'.
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15° × 4 min = 60 min = 1 h.
30° × 4 min = 120 min = 2 h.
7° 30' : 7 × 4 min = 28 min ; 30' × 4 s = 120 s = 2 min ; total 30 min.
2° 15' : 2 × 4 min = 8 min ; 15' × 4 s = 60 s = 1 min ; total 9 min.
3Exercice 3
(Calcul d'heure) Il est midi solaire à Greenwich (0°). Quelle est l'heure solaire :
a) dans une ville A située à 30° E ?
b) dans une ville B située à 45° O ?
c) à Kankan (9° 18' O) ?
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a) 30° E : 30 × 4 min = 120 min = 2 h d'avance. Il est 14 h.
b) 45° O : 45 × 4 min = 180 min = 3 h de retard. Il est 9 h.
c) 9° 18' O : 9 × 4 min = 36 min ; 18' × 4 s = 72 s = 1 min 12 s ; total 37 min 12 s de retard. Il est 12 h - 37 min 12 s = 11 h 22 min 48 s.
4Exercice 4
(Problème, type examen) Un avion quitte Conakry (UTC+0) à 10 h (heure de Guinée) pour une ville située dans le fuseau UTC+2. Le vol dure 6 heures.
a) À quelle heure (heure de Guinée) l'avion arrive-t-il ?
b) Quelle heure indique alors une montre dans la ville d'arrivée ?
c) Au retour, l'avion décolle à 8 h (heure locale de la ville) et le vol dure encore 6 heures. À quelle heure arrive-t-il à Conakry, heure de Guinée ?
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a) 10 h + 6 h = 16 h, heure de Guinée.
b) La ville a 2 heures d'avance sur la Guinée : 16 h + 2 h = 18 h, heure locale.
c) 8 h heure locale correspond à 8 h - 2 h = 6 h en Guinée. Arrivée : 6 h + 6 h = 12 h, heure de Guinée.
5Exercice 5
(Rédaction guidée) En une dizaine de lignes, compare le globe et la carte et explique pourquoi les cartographes ont besoin des projections.
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Exemple de rédaction :
Pour représenter la Terre, on utilise le globe et la carte. Le globe a la même forme que la Terre : il respecte les formes, les surfaces et les distances. Mais il est encombrant, ne montre qu'une moitié de la Terre à la fois et ne peut pas représenter les détails d'une région ou d'une ville.
La carte, au contraire, est plane, facile à transporter et à reproduire, et elle peut montrer le monde entier ou un seul quartier. Mais une sphère ne peut pas être aplatie sans être déformée, comme la peau d'une orange qu'on écrase sur une table.
Pour dessiner une carte, les cartographes doivent donc reporter les parallèles et les méridiens sur un plan selon des règles mathématiques : ce sont les projections. Chaque projection conserve certaines propriétés et en déforme d'autres.
Ainsi, globe et carte sont complémentaires : le premier est fidèle, la seconde est pratique.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.
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