FICHE CHAPITRE 1 - seulin

FICHE
EXERCICES
CHAPITRE 1 : Description de l’Univers
Exercice n°1 : Convertir en utilisant les puissances de 10
1°> Convertir les longueurs suivantes en utilisant les puissances de 10
a. 1,7cm en mètre
d. 35 m en centimètre
b. 0,48 km en mètre
e. 63 km en mètre
c. 49 mm en mètre
f. 568 Mm en kilomètre
2°> Ecrire les longueurs ainsi converties en utilisant la notation scientifique
3°> Déterminer leur ordre de grandeur en mètre
Exercice n°2 : Attribuer une unité appropriée
Réécrire les longueurs suivantes en utilisant le multiple ou le sous-multiple du
mètre le mieux approprié.
a. 1,7.106 m
c. 1,7.1011 m
e. 5,40.10-4 m
b. 1,2.10-5 m
d. 1,2.10-15 m
f. 1,4. 10-10 m
Exercice n°3 : Unités adaptés
Circonférence de la
Terre
Distance
Marseille - Lille
Longueur d’une
piste d’athlétisme
Epaisseur d’une
pièce de 1 euro
Taille d’une cellule
Dimensions
(en m)
4,0075.107
Ordre de grandeur
(en m)
Valeur avec
une unité adaptée
969 km
400 m
2,33.10-3
3,678.10-6
Exercice n°4 : Chiffres significatifs
La pelouse du stade de France mesure 0,120 km de longueur et 75.102 cm de
largeur.
1°> Avec combien de chiffres significatifs sont indiquées les valeurs numériques cidessus ?
2°> Convertir ces longueurs en respectant le nombre de chiffres significatifs.
3°> Quelle est l’aire de la pelouse ?
Exercice n°5 :
1°> Compter le nombre de chiffres significatifs dans les nombres suivants
question 10000
520
0,0052
21,56
00897,010
19,10
0,100
40,240 3.104
Votre
réponse
2°> Calculer les quantités suivantes, en veillant à garder un nombre de chiffres
significatifs adapté :
1
Question
3,0.108 x 2,4.106
Votre réponse
2
3
1,846 x 56
4
85,2+11,245
5
6,45.
-2,1.
6
+2,0
Exercice n°6 : Le cristal de fer
Un architecte souhaite réaliser un monument similaire à
l’Atomium de Bruxelles, qui symbolise la structure
atomique du cristal de fer agrandie 165 milliards de fois.
A cette échelle, un atome de fer est représenté par une
boule de rayon égal à 18m.
1°> Déduire du texte le rayon d’un atome de fer, en l’exprimant en notation scientifique
avec le mètre comme unité.
2°> Quel est son ordre de grandeur ?
3°> Le rayon du fer est de 5,28 pm. L’architecte étudie la possibilité de représenter ce
noyau par une boule. Quel en serait le rayon ?
Exercice n°7 : L’atome d’hélium
L’hélium est un des éléments chimiques les plus répandus dans l’Univers. Un atome
d’hélium est constitué d’un noyau et de deux électrons. On considère qu’un atome d’hélium
est une sphère de rayon Ra = 140 pm et que son noyau est une sphère Rn=1,9.10-6 nm.
1°> Calculer l’ordre de grandeur du rapport
.
2°> On souhaite utiliser une balle de 2 cm de rayon pour modéliser le noyau d’un atome
d’hélium dans une maquette. Quel serait alors le rayon de la sphère représentée ?
Exercice n°8 : Vitesse de la lumière
En 1849, Hippolyte FIZEAU (1819-1896) réalisa à Paris la première
mesure de la vitesse de la lumière dans l’air. A l’aide d’un dispositif
de son invention, il mesura la durée du trajet aller-retour de la
lumière entre Montmartre et le Mont Valérien à Suresnes, distants de
8633 m. Il trouva 5,51.10-5 s.
1°> Quelle est la distance parcourue par la lumière lors de l’aller-retour entre Montmartre
et le Mont Valérien ?
2°> Quelle est la valeur de la vitesse de la lumière obtenue par FIZEAU ?
Exercice n°9 : Une explosion d’étoile
La source lumineuse très brillante visible en bas à droite de la photo est apparue le 23
février 1987.
Il s’agit de l’explosion d’une étoile située dans le Grand Nuage de Magellan, une petite
galaxie satellite de la nôtre, à 1,7.105 a.l. de la Terre.
1°> Exprimer en km la distance de la Terre au lieu où s’est produite l’explosion visible sur
le document.
2°> Depuis combien de temps s’était produite cette explosion lorsqu’elle a été observée ?
3°> A quelle date s’est produit cet évènement ?
Exercice n°10 : Découverte d’une exoplanète
Le 13 juin 2002, deux astronomes américains découvrent l’existence d’une planète en
orbite à 5,9 u.a. autour de Cancri 55, une étoile semblable au Soleil et située à 47 a.l. de la
Terre. L’unité astronomique (ua) est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil qui vaut
150 millions de km.
1°> Pourquoi peut-on considérer que la lumière venant de l’étoile Cancri 55 se propage à
la vitesse c = 3,0.108 m.s-1 ?
2°> Calculer en m la distance entre Cancri 55 et la Terre.
3°> Donner en année la durée mise par la lumière de Cancri 55 pour parvenir à la Terre.
4°> En observant cette étoile en 2002, les deux astronomes l’ont vue telle qu’elle était en
2002 ou bien telle qu’elle était plus jeune ? De combien d’année dans ce derniers cas ?
5°> Calculer et comparer les ordres de grandeur de la distance exoplanète-étoile et de la
distance Terre-Soleil exprimées en km.