LATITUDE

Comment mesurer soi-même sa latitude et sa longitude ?

Cette activité peut être faite avec des élèves de la 5ème à la Terminale. Pour le calcul de la latitude, il est intéressant d'y participer avec des classes d'autres villes. Pour la détermination de la longitude, c'est obligatoire, car on ne peut mesurer qu'une différence de longitude.

La mesure de la latitude

La latitude du personnage, c'est l'angle HTO.

On peut vérifier sur cette figure que c'est aussi l'angle pÔn où n est la direction de l'horizon Nord et p la direction du Pôle Nord Céleste c’est à dire à peu de choses près celle de l'Étoile Polaire.

Pour déterminer sa latitude, il suffit donc de mesurer la hauteur de la Polaire au dessus de l'horizon.

Un simple rapporteur bricolé suffira pour avoir une mesure au degré près. 

Les adeptes de la précision devront tenir compte de l'écart entre le Pôle Nord Céleste et l'Étoile Polaire. Celui-ci peut se mesurer à partir de photos du mouvement apparent de la Polaire. C'est un peu plus compliqué, mais la précision descend alors sous les 10'.

 Une autre méthode consiste à noter sur un globe hémisphérique transparent la position du Soleil au cours d'une journée, comme s'il était vu depuis le centre de la sphère.

Les gommettes représentant le Soleil sont dans un même plan dont l'inclinaison donne la latitude. Pour s'en convaincre, on peut chercher où placer la Polaire. Il suffit de tracer une perpendiculaire au plan des gommettes qui représente l'axe du mouvement apparent du Soleil. 

Premiers résultats : St Jean de Losne (Côte d'Or) 47 °

 

La mesure de la longitude

Le principe : l'heure solaire est la même sur tout un méridien. La différence d'heure solaire entre deux lieux donne directement l'écart en longitude. Il faut donc d'abord déterminer l'heure solaire et pour cela, tracer le méridien du lieu.

 On peut facilement trouver le méridien dans une salle de classe en fixant sur une fenêtre du papier noir percé d'un trou d'un demi centimètre. On observe le déplacement au sol de la tache lumineuse un jour de Soleil et l'axe de symétrie de cette trajectoire donne la ligne Nord-Sud donc le méridien. Il est conseillé de faire cela dans une salle orientée au Sud... 

Le passage de la tache lumineuse sur le méridien donnera ensuite chaque jour de beau temps le midi solaire. On pourra utiliser une horloge pour conserver l'heure solaire jusqu'au soir.

Pour déterminer maintenant l'écart de longitude entre deux lieux, Paris et Dijon par exemple, on note l'heure légale du midi solaire le même jour. La différence entre ces deux heures nous permet de calculer l'écart de longitude. On peut aussi comparer les heures solaires à un même instant, qui est donné soit par une heure légale fixée d'avance, soit par un phénomène astronomique comme une éclipse d'un satellite de Jupiter.

Comme 360° correspondent à 24 heures, on aura 4 minutes par degré :

Ecart de longitude en degrés = différence d'heure solaire en minutes / 4

 Si vous êtes intéressés, inscrivez vos coordonnées à cette adresse, vous recevrez d'autres renseignements par courrier électronique ou postal et vous pourrez participer à des mesures en commun : Pierre.Causeret@wanadoo.fr

 Bonnes observations !