Exercice 1 : calcul de la circonférence de la Terre

 

Vers 200 avant JC , Eratosthène , mathématicien grec , a calculé le périmètre de la Terre :
- Un jour dans l’année , il remarque que le Soleil éclaire le fond d'un puits à Syène ( En Egypte , actuellement Assouan) , c’est-à-dire que les rayons sont verticaux .
- Ce même jour , à Alexandrie , à 785 km environ de Syène , une tour de 25 m de haut fait une ombre de 3,1 m .
Pour calculer la circonférence de la Terre , il a lui fallait connaître l’angle , puis connaissant la longueur de l’arc , il en a déduit la circonférence de la Terre .


A : Alexandrie , S : Syène, O’ : centre de la Terre , OA : hauteur de la tour , AB : ombre de la tour

1°) On suppose que l’arc est un segment et que OAB est un triangle rectangle en A .
Démontrer que l’angle . est égal à 7,2° environ ( valeur trouvée par Eratosthène )
2°) Pourquoi les angles et sont-ils égaux ?
3°) a) En déduire une valeur approchée de la circonférence de la Terre en km .
b) En déduire une valeur approchée au millième du rayon de la Terre .
4°) Il faut savoir qu’à l’époque où Eratosthène a calculé la circonférence de la Terre , le mètre n ‘existait pas . C’était le stade qui était utilisé comme unité de longueur.
Sachant qu’un stade 157 m , quelle est la longueur en stades de la circonférence de la Terre trouvée par Eratosthène ?
5°) Vérifier le résultat trouvé en regardant dans une encyclopédie le rayon de la Terre actuellement calculé par les scientifiques.