Programme

Enseignement scientifique — La Terre, un astre singulier

La forme de la Terre

Géodésie, mesure d'Ératosthène, géoïde, aplatissement aux pôles

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

La détermination de la forme et des dimensions de la Terre est un enjeu scientifique depuis l'Antiquité. Ératosthène, au IIIe siècle av. J.-C., a réalisé la première mesure de la circonférence terrestre en comparant l'ombre portée par un bâton à Alexandrie avec l'absence d'ombre à Syène (Assouan) le jour du solstice d'été. Il obtint une valeur remarquablement proche de la réalité (environ $39\,375$ km, pour $40\,075$ km réels). La Terre n'est pas une sphère parfaite : elle est aplatie aux pôles et renflée à l'équateur en raison de sa rotation sur elle-même. Le rayon équatorial ($6\,378$ km) est supérieur au rayon polaire ($6\,357$ km), soit un aplatissement d'environ $\dfrac{1}{298}$. La forme réelle de la Terre, le géoïde, est une surface équipotentielle de gravité qui correspond approximativement au niveau moyen des mers. Le géoïde présente des bosses et des creux ($\pm 100$ m) par rapport à l'ellipsoïde de référence, liés aux variations de densité du sous-sol.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur La forme de la Terre, extraits du quiz de révision.

Ératosthène a mesuré la circonférence terrestre au :
Réponse :
IIIe siècle av. J.-C.
Ératosthène (276-194 av. J.-C.) a réalisé sa mesure au IIIe siècle avant J.-C. à Alexandrie.
La méthode d'Ératosthène compare :
Réponse :
L'ombre du Soleil entre Alexandrie et Syène
Ératosthène a comparé l'angle de l'ombre d'un bâton à Alexandrie avec l'absence d'ombre à Syène au solstice d'été.
L'angle mesuré par Ératosthène entre les deux villes était d'environ :
Réponse :
$7{,}2^\circ$
L'angle mesuré était d'environ $7{,}2^\circ$, soit $\dfrac{1}{50}$ de $360^\circ$, ce qui donne une circonférence de 50 fois la distance entre les deux villes.
La Terre est aplatie aux pôles à cause de :
Réponse :
Sa rotation sur elle-même
La rotation de la Terre crée une force centrifuge maximale à l'équateur, qui provoque un renflement équatorial et un aplatissement polaire.