Astrogébra 2D

GeoGebra dévoyé par l'Astronomie

Observatoire de Lyon
Ph. Merlin - Michel Cauchois


Géogébra programme libre, se trouve sur le Net
http://www.geogebra.org/

Orienté principalement vers la géométrie au niveau Collèges et Lycées, il permet grâce à ses possibilités très étendues de trouver de nombreuses manières de l'utiliser : calculs, tracés d'orbites, spectrographie, etc.

Nous proposons un certain nombre de pistes. Pour chaque exemple proposé, nous donnons

- un texte ou un diaporama explicatif pour pouvoir refaire la démarche avec des élèves
- un ou plusieurs fichiers GGB comme exemple concret.

La plupart des exemples donnés se servent de la partie Tableur de Géogébra. Il faut donc la version 3.2 ou ultérieure.
Pour les néophytes : document de base (5 pages) pour pratiquer Geogebra dans les applications proposées.

Sujet
Texte et/ou diaporama explicatif
Application Géogébra
Date version
Héliocentrisme géocentrisme et autrecentrisme
Dans un modèle simplifié, Geogebra permet, avec un simple bouton, de passer à n'importe qu'elle corps du système solaire pour observer les orbites relatives des uns par rapport aux autres.
D'un modèle très simple, un seul plan pour toutes les planètes et des orbites cirulaires, on passe à de véritables orbites képlériennes.
ico_orb
Construction (diaporama)
Texte construction

Fichier ggb de départ
Construction complète

15/03/2017
La (re) découverte de la première exoplanète par Mayor et Queloz
Retrouver les paramètres du système 51 Pegaz à partir des mesures (Vitesses radiales) des auteurs mises en lignes sur la base de données de l'OHP.
 - Texte de construction du TD
 - Diaporama d'accompagnement
 - Fichier des données : dates et vitesses radiales
 - Fichier Geogebra résultat



vr_elodie2.ppt
vr51pegb.pdf



Elodie_vr_51Peg.ggb
per_51PegB_resultats.ggb
2016/06/08
Configuration du système planétaire TRAPPIST1
L'équipe des observateurs de TRAPPIST a publié (Nature 2 mai 2016, p. 1-16) la découverte et les éléments d'un système d'exoplanètes autour d'une naine brune.
Avec Geogebra explicitons et modélisons la configuration de ce système.
 - Diaporama d'accompagnement
 - Les données publiées
 - Fichier des données Geogebra des données
 - Fichier Geogebra résultat




config_trappist1.ppt
config_trappist1.pdf




config0_trappist1.ggb
config_trappist1_result.ggb
2016/06/09
 Faire des mesures sur des images des objets sphériques prises par les sondes spatiales
De nombreux objets photographiés par les sondes spatiales présentent une forme sphérique dont on connaît le rayon avec une précision correcte.
Cette connaissance permet en fonction de la distance de la sonde à l’objet de calculer les échelles des images. On peut en comprenant la géométrie des images observée, mesurer sur celles-ci les dimensions des objets qui à première vue on des dimensions difficiles à appréhender.
liste des documents   2016/04/18
A la découverte des éléments de l'Univers par la spectroscopie
A partir de spectres pris avec le spectrographe Lhires III équipé d'un caméra CCD Atik 4000 et de réseaux interchangeables (300 et 2400 traits/mm) et un travail soigneux et précis de traitement, on peut détecter un très grand nombre d'éléments dans les étoiles, à commencer par le Soleil et s'initier à la classification spectrales des étoiles.
Les images spectrales traitées sous le programme IRIS donnent des spectres mesurables simultanément sous forme d'images et en profil de raies.
Les mesures, étalonnages se font sous Geogebra.
liste des documents Exemples fichier ggb :
Lune (Soleil)
Procyon.ggb
2016/04/20
Un spectroscope tube avec un réseau par réflexion (2016-02-05)
L'utilisation d'un petit morceau de CD Rom permet de construire un spectroscope performant.
L'étude des dimensions et de l'orientation du réseau, de la position du trou de vision, de sa largeur sont paramétrables sous Geogebra pour optimiser toutes les dimensions.
On peut donc construire un spectroscope qui permet de voir jusqu'à 3 ordres de diffraction tout en évitant de voir directement le premier ordre de la fente (éblouissement) et minimiser les effets de réflexion de l'effet miroir du réseau.

Texte provisoire montrant les schéma de principe et une première réalisation. cdromspectro.pdf
Le schéma paramétrable du spectrscope
schema_tube.ggb
Plan adaptable du support rréglable du réseau :
support_reseau.ggb
Directions des faisceaux (simulations) traces_faisceaux.ggb
2016/02/16
2017/07/03
Spectrographie simple : identification des raies
Quelques spectres solaires (Lune, Jupiter) et stellaires sont donnés avec leur spectre d'étalonnage correspondant.
On construit de façon simple les courbes d'étalonnage qui permettent de faire le calcul des longueurs d'onde des raies mesurées, puis leur identification.
La comparaison des divers spectres conduit à un début de classification des étoiles.
ico satmars
liste des documents
(en construction)
 
2015/10/26
Les parallaxes stellaires
A partir de la définition de la parallaxe des étoiles, il est construit une simulation où avec une Terre en orbite du Soleil, on fait varier les coordonnées d'une étoile.
Observations des effets sur la trajectoire apparente de l'éoile sur le fond du ciel. Animation.
   - Le document de construction pas à pas de la simulation (ppt et pdf)
   - fichiers Geogebra de départ et final
ico satmars
parallaxe_stellaire.ppt
parallaxe_stellaire.pdf

parallaxe_stellaire0.ggb
(fichier de départ)
parallaxe_stellaire.ggb
2015/10/08
Les lunes d'un petit martien
En prenant les données orbitales et physiques de Mars et de ses satellites, il est construit une simulation des singuliers passages de Phobos et Deimos dans le ciel de Mars.
   - Le document de construction pas à pas de la simulation
   - L'image pour simuler l'éclairement des objets
   - les fichiers GGB départ et complet
   - La visualisation en 3D (à venir)
ico satmars
satmars.ppt
satmars.pdf
milune.gif
satmars3D.pdf (à venir)
satmars0.ggb
(données de départ)
satmars.ggb
satmars3D.ggb (à venir)
2015/10/08
Observation ses satellites galiléens de Jupiter
Prévisions, simulations, comparaison aux observations.
Documents  
2014/02/28
Images solaires à la lunette Lunt : dimensions des structures solaires.
Téléchargement textes, présentation, image solaire et documents
ico_imasol
 
2013/05/13
2017/01/12
L'Astrolabe : de son analyse à sa construction par les livres anciens, le tracé manuel et avec Geogebra
Initiation à Geogebra par l'étude des orbites elliptiques : prise en main, l'ellipse, variation des paramètres par curseur, animation, création d'une page web de l'animation.
Attention : l'animation créée ne correspond pas à un mouvemnt képlérien d'une planète autour du Soleil.
Le fichier geogellipse.pps est protégé en écriture. Pour tout projet d'évolution : contact
geogellipse0.ggb fichier départ
geogellipse.ggb résultats
2010/03/24
L'orbite de Mars en suivant Kepler
- diaporama de progression (3 méthodes)
- texte d'accompagnement
- données de Kepler (observations de Tycho Brahé)
 
keplomars_depart.ggb
 
 
2014/01/16
Orbite elliptique et loi des aires
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calcul du Jour julien à partir d'une date
en Astronomie, la position des objets et souvent tributaire de la date. Un suivi sera difficile en comptant les jours avec les dates usuelles. On se sert alors du Jour julien qui n'est qu'une échelle linéaire du temps.
2009/10/16
Calcul d'une date à partir du jour julien
Inversement, il est intéressant après un décalage temporel de savoir quelle est la nouvelle date.
2009/10/16
Points de Lagrange L1 et L2
2009/02/27
Points de Lagrange L3 et L4
2009/02/27
Satellites de Jupiter (Les orbites, projection, jovicentrique et géocentrique).      
La rotation rétrograde de Vénus : calcul du jour vénusien
2009/02/08
Les rétrogradations de Mars
construction des orbites de la Terre et de Mars à partir des paramètres des orbites et de l'équation de Kepler. Passage du système héliocentrique au système géocentrique.
Visualisation des positions remarquables et des rétrogradations. Projection sur une carte équatoriale.
retromars0.ggb
fichier de départ
retromars.ggb
exemple complet
skymap01t.gif (carte du ciel à introduire dans le fichier geogebra)
2010/05/13
L'orbite et les rétrogradations de Vénus
A partir de l'animation de Mars, on donne celle de Vénus avec en bonus les projections sur la carte
- du Soleil en géocentrique
- de la Terre en héliocentrique
 
retro_venus.ggb
animation complète
2010/03/29
Les phases de Vénus
A partir des positions de la Terre et de Vénus sur leurs orbites, représenter l'aspect de Vénus depuis la Terre et prévoir son diamètre angulaire, sa phase en fonction de la date.
On part d'orbites simplifiées à construire. Construction des parties visibles
- du Soleil (jour nuit sur Vénus)
- de la Terre (rotation des deux planètes)
- angle de phase
- diamètre angulaire et projection de la limite jour-nuit
2010/05/06
Le calendrier Maya
Les différentes civilisations de la Mésoamérique ont développé, depuis plusieurs siècles avant Jésus-Christ, de nombreux calendriers, tant à usages religieux, agricoles ou politiques.
Trois principaux, le Tzolkin, le Haab et le Compte long sont imbriqués pour former ce que l'on appelle communément le calendrier maya. Chaque partie d'un calendrier peut être comparée à une roue dentée, une dent étant un jour. L'avancement des jours est donc la rotation d'une dent de chaque engrenage. L'ensemble des repères des engrenages donne une date que l'on peut convertir en jour julien et en date grégorienne.
voir Cahier Clairaut
no 136
décembre 2011
2011/08/29
Le Corps noir
Construction du tracé de la courbe de Planck sous Geogebra sur une plage de température 100K à 50000K, avec dérivée et intégrale pour retrouver la loi de Wien et la loi de Stefan.
Application à la détermination des indices de couleurs des étoiles avec le (B-V) comme exemple.
2011/11/14
Traitement de spectres sous Geogebra( vitesses radiales) :
         Vitesse orbitale de la Terre.
Le principes et les documents (voir ci-dessous)
1 - Diaporama du TD, pas à pas
2 - Texte accompagnateur du diaporama
3 - Fichier texte pour des copier-coller des données et lignes de commandes

Données téléchargeables
 
 
 
geogebra_arcturus.ppt
geogebra_arcturus.pdf
commandes.txt

Tableau des données
Fichiers intermédiaires pour prendre en route.
Données d'entrées :
geogebra_spectro_data_A.ggb
geogebra_spectro_data_A.ggb
Résultats :
geogebra_spectro_A.ggb
geogebra_spectro_B.ggb
2012/03/30
Vitesse orbitale de la Terre : fichiers du TD, principes, données, calculs
Texte explicatif
Diaporama
Etat des fichiers du TD
Liste des étoiles brillantes mesurables
Mesures sous IRIS
Image spectrale A et B
Images des psectres et raies d'eétalonnage
Ajustement linéaire, principe et calculs
 
vot.pdf
vot.ppt
etat_fichiers_vot.pdf
etoiles_brillantes.pdf
iris.ppt
spectr_a.fit/spectr_b.fit
spectres.pdf
regression.ppt
  2012/03/30

Renseignements auprès de Ph. Merlin.

CRAL - Observatoire de Lyon, SDC , 9 avenue Charles André - 69561 Saint Genis Laval

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Obs. Lyon - phm - maj 2017-07-18
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