Hypothèses concernant le "  comportement " de la terre par rapport au soleil ou sur le " comportement " du soleil par rapport à la terre.

Les conséquences de cette hypothèse pour un observateur placé à un point précis de la boule.

Puis on vérifie si les conséquences envisagées sont en adéquation avec ce qu’observe l’observateur toujours à cet endroit précis mais dans la réalité. Ces observations auront été faites au préalable par les élèves.

On conclut sur cette hypothèse selon l’adéquation conséquences sur le modèle/ observation de la réalité.

Hypothèse 1 : La boule et le projecteur restent fixes.

Conséquence : le projecteur éclaire toujours le même endroit de la boule donc un observateur placé sur la face éclairée serait toujours dans le jour .

Vérification : En réalité, on observe une alternance jour/nuit.

Conclusion : Hypothèse non vérifiée donc la terre et le soleil ne sont pas tous les deux fixes.

Hypothèse 2 : La boule tourne sur elle-même autour d’un axe et cet axe est parallèle à l’axe terre - soleil.

Conséquences : idem hypothèse 1

Vérification : idem hypothèse 1

Conclusion : si la terre tourne sur elle même son axe ne peut pas être parallèle à celui terre - soleil

Hypothèse 3 :L’axe de rotation de la terre sur elle même est perpendiculaire à l’axe terre - soleil et la terre tourne toujours à la même vitesse.(cf poly " terre-lune-soleil "3-p14)

Conséquence: pour un observateur sur la boule , la durée du jour sera toujours égale à celle de la nuit.

Vérification : pour un habitant de l’hémisphère nord (nous), la durée des jours et des nuits change selon que c’est l’hiver ou l’été. Par contre, on observe ce phénomène aux équinoxes de printemps et d’automne.

Conclusion : hypothèse non vérifiée sauf pour deux jours dans l’année.

Hypothèse 4 : L’axe de rotation de la terre sur elle même est perpendiculaire à l’axe terre - soleil mais sa vitesse de rotation change , par exemple en été, la terre tourne lentement le jour et rapidement la nuit.

Conséquences pour deux observateurs de l’hémisphère nord, un dans l’obscurité l’autre dans la lumière (même parallèle mais longitudes opposées) : lorsque le jour est long (donc d’après cette hypothèse la nuit courte) pour l’un, la nuit est longue pour l’autre.

Vérification : dans la même saison deux habitants de l’hémisphère nord portés par un même parallèle ont la même durée de jour et la même durée de nuit quelle que soit leur longitude.

Conclusion : hypothèse non vérifiée donc la terre tourne à vitesse constante mais son axe de rotation sur elle même n’est pas toujours perpendiculaire à l’axe terre - soleil.

Hypothèse 5 : La terre tourne sur elle même dans le sens des aiguilles d’une montre si on regarde d’au dessus du pôle nord .

Conséquences pour un habitant situé à Paris (nous)  au centre d’une croix indiquant les 4 points cardinaux : pour lui le soleil apparaîtra à l’ouest et disparaîtra à l’est.

Vérification : on observe en réalité l’inverse.

Conclusion : Si la terre tourne , elle tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre si on regarde d’au dessus du pôle nord.

Hypothèse 6 :L’axe sud - nord de la terre s’oriente selon un angle aigu avec l’axe terre - soleil .

Conséquence 1  pour un habitant du pôle nord : Il fait toujours jour.

Vérification : Au pôle nord , les habitants sont six mois dans la lumière et six mois dans l’obscurité.

Conclusion : hypothèse vérifiée mais que pour la moitié d’une année ;c’est à dire pour le printemps et l’été de l’hémisphère nord .

Conséquence 2 pour un habitant de l’hémisphère nord : la durée dans la lumière est plus longue que la durée dans l’obscurité.

Vérification : au printemps et en été pour l’hémisphère nord, les journées sont plus longues que les nuits.

Conclusion :hypothèse vérifiée mais que pour la moitié de l’année.

Récapitulation :pour l’hémisphère nord, l’axe sud – nord de la terre est perpendiculaire à l’axe terre – soleil à l’équinoxe de printemps , devient aigu pendant le printemps et l’été puis redevient perpendiculaire à l’équinoxe de d’automne.

Hypothèse 7 : La terre tourne autour de son axe dans le sens inverse des aiguilles d’une montre si on regarde au dessus du Pôle nord et tourne autour d’une position perpendiculaire à la droite terre - soleil selon un mouvement de précession.

Conséquences : quel que soit l’endroit sur la terre, il y aura adéquation entre les conséquences engendrées par cette hypothèse et le mouvement apparent du soleil.