Se repérer dans une sphère

La sphère terrestre
  • Les grands cercles de la sphère terrestre reliant les pôles Nord et Sud sont appelés méridiens.
Se repérer sur une sphère - illustration 1
  • Les cercles issus de la section de la sphère terrestre par un plan parallèle au plan de l'équateur sont appelés parallèles.
Se repérer sur une sphère - illustration 2
Repérage sur une sphère
À partir des méridiens et des parallèles, on va pouvoir définir pour chaque point sur la Terre sa latitude et sa longitude à partir du méridien de référence, celui de Greenwich, et de la parallèle de référence, qui est l'équateur.
Méthode
À partir d'un point M sur la surface de la Terre, on recherche le méridien auquel il appartient.
L'intersection de ce méridien avec l'équateur est le point M’.
L'intersection du méridien de Greenwich avec l'équateur est le point G.
La latitude du point M est composée de l'angle \widehat{\mathrm{M'OM}} (compris entre 0° et 90°) et de l'indication N (nord) ou S (sud) suivant si le point M est au nord ou au sud de l'équateur.
La longitude du point M est composée de l'angle \widehat{\mathrm{GOM'}} (compris entre 0° et 180°) et de l'indication E (est) ou O (ouest) suivant si le point M est à l'est ou à l'ouest du méridien de Greenwich.
Se repérer sur une sphère - illustration 3
Exemple
Au degré près, les coordonnées géographiques de Paris sont 49° (N) 2° (E).

Exercice n°1
Comment définit-on la position d'un point à la surface de la Terre ?
Cochez la bonne réponse.
À l'aide de deux nombres.
À l'aide de deux longueurs.
À l'aide de deux angles.
On définit la position d'un point à la surface de la Terre à l'aide de deux angles :
  • le premier angle, compris entre 0° et 90°, et l'indication N (nord de l'équateur) ou S (sud de l'équateur) définissent la latitude du point ;
  • le deuxième angle, compris entre 0° et 180°, et l'indication E (est du méridien de Greenwich) ou O (ouest du méridien de Greenwich) défininissent la longitude du point.
Exercice n°2
Cherche sur Internet les coordonnées géographiques, c'est-à-dire la latitude et la longitude de la ville de Lyon.
Arrondis le résultat au degré près.
Écrivez les réponses dans les zones colorées.
Au degré près, la latitude de Lyon est ° (N).
Au degré près, la longitude de Lyon est ° (E) .
Au degré près, la latitude de Lyon est 46° (N) et sa longitude 5° (E).
Exercice n°3
Cherche sur Internet les coordonnées géographiques, c'est-à-dire la latitude et la longitude de la ville de Sidney.
Arrondis le résultat au degré près.
Écrivez les réponses dans les zones colorées.
Au degré près, la latitude de Sidney est ° (S).
Au degré près, la longitude de Sidney est ° (E) .
Au degré près, la latitude de Sidney est 34° (S) et sa longitude 151° (E).
Exercice n°4
Le dessin représente la Terre qui est assimilée à une sphère de 6 370 km de rayon. Le cercle de centre O passant par M représente l'équateur.
Le point L représente la ville de Londres, L est situé sur la sphère et sur le cercle de centre S.
On admettra que les angles \widehat{\mathrm{LSO}} et \widehat{\mathrm{MOS}} sont des angles droits.
On donne OS = 4 880 km et OL = 6 370 km.
En utilisant la trigonométrie, détermine une mesure de l'angle \widehat{\mathrm{SOL}} au degré près.
Déduis-en une mesure au degré près de l'angle \widehat{\mathrm{LOM}} qui est la latitude Nord de Londres par rapport à l'équateur.
Se repérer sur une sphère - illustration 4
Cochez la bonne réponse.
\widehat{\mathrm{LOM}} \approx 40^{\circ}
\widehat{\mathrm{LOM}} \approx 50^{\circ}
\widehat{\mathrm{LOM}} \approx 60^{\circ}
Dans le triangle LSO rectangle en S, on a :
cos(\widehat{\mathrm{SOL}}) = \frac{\mathrm{OS}}{\mathrm{OL}} = \frac{4~880}{6~370} \approx 0,766 au millième près.
En utilisant la calculatrice, on a donc \widehat{\mathrm{SOL}} \approx cos-1(0,766) \approx 40°.
L'angle \widehat{\mathrm{MOS}} est droit, donc \widehat{\mathrm{LOM}} + \widehat{\mathrm{SOL}} \approx = 90°, puis :
\widehat{\mathrm{LOM}} \approx 90° − 40° = 50°.