Correction exercices Chap 9 1p249 1

Correction exercices Chap 9
1p249
1- Faux, l'unité de longueur dans le système international (SI) d'une longueur est le mètre.
2- Vrai
3- Faux, le nanomètre est un sous-multiple du mètre (plus petit), sa puissance doit être négative :
1nm=10-9m
4- Vrai.
5- Faux, le gigamètre est un multiple du mètre (plus grand, puissance positive : 1Gm = 109m
6- Faux, 1mm = 10-3m
3p249
1- Vrai.
2- Vrai, dans l'écriture scientifique : ax10n ici a=2,125 et 1nm = 10-9m donc l'écriture scientifique de
2 125nm est 2,125x103x10-9 = 2,125x10-6m
4p249
b etc
5p249
1- Faux : 29,7cm = 29,7x10-2m= 3x10-1 Son ordre de grandeur est 10-1m.
2- Vrai.
3- Vrai.
4- 1 année lumière = 9,5x1015m = 9,5x1012km = 10x1012= 1013m
Vrai.
13p250
Longueur
Valeurs
en m
Notation scientifique en m
Ordre de grandeur
Rayon de la Terre
638x104
6,38x102x104 = 6,38x106
107
Distance Terre-Lune
384x106
3,84x102x106= 3,84x108
108
Rayon du Soleil
700x106
7,00x102x106= 7,00x108
109
0,053x10-
5,3x10-2x10-9= 5,3x10-11
10-10
70x10-7
7,0x101x10-7= 7,1x10-6
10-5
Rayon d'un atome de
fer
0,14x10-9
1,4x10-1x10-9 = 1,4 x10-10
10-10
Distance UranusSoleil
2 870x109
2,870 x103x109 = 2,870x1012
1012
58x109
5,8x101x109 = 5,8x1010
1011
Rayon d'un atome
d'hydrogène
Diamètre d'un
globule rouge
Distance MercureSoleil
9
14p250
Longueur
Valeur en
m
Rayon d'un
atome de fer
Conversions
Ordre de
grandeur
0,14x10-9 0,14x10-9x103 = 0,14x103pm
=1,4x102pm
Rayon d'un
atome
d'hydrogène
0,053x10-9 0,053nm
0,14x10-9 = 0,14nm
1nm=10-9m
10-1nm
53 pm
102pm
Diamètre d'un
globule rouge
70x10-7
70x10-6x10-1=70x10-1 =
7,0µm
1µm = 10-6m
70x10-3x10-4 = 70x10-4 =
7,0x10-3 mm
10-2mm
Distance
Terre-Lune
384x106
384 Mm
384x10-3Gm = 0,384
1Mm = 10-3Gm
102Mm
Rayon du
Soleil
700x106
700Mm
700x10-3 Gm = 7,00 Gm
100Gm
2 870X10-3 Tm =
2,870Tm
1012m
Distance
Uranus-Soleil
2 870x109 2 870 Gm
Tableau de conversions pour les sous-multiples du mètre :
m
dm
cm
mm
µm
nm
pm
fm
1
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
Tm
Gm
Mm
km
m
1012
109
106
103
1
17p250
1- Sirius est située à 8,60 années lumière du Soleil.
La Terre est située à 150x106km du Soleil soit : 150x109m (1km = 103m).
1 a.l. = 9,5x1015m donc 150x109m = 150x109/9,5x1015 = 15,8x10-6 a.l.
15,8x10-6 est négligeable devant 8,60 a.l. (8,60x9,5x1015 = 8,2x1016m).
La Terre est donc elle aussi située à 8,60 années lumière de Sirius.
2- L'année lumière est par définition, la distance que met la lumière à nous parvenir en une année.
La lumière émise par Sirius mettra donc 8,60 ans à nous parvenir.
18p250
Une supernova correspond à l'explosion d'une étoile.
1- L'explosion à l'origine de cette supernova a eu lieu il y a 23 millions d'années ;
2011 – 23x106= -22 997 989 ans
2- Si on observe la galaxie M101 dans 23 millions d'années, on la verrait comme en 2011.
20p252
1- La valeur de la vitesse de la lumière dans le vide est c=3,00x108m.s-1.
2- On utilise la formule de la vitesse : v=d/t soit c = D/ ∆t
3- Une année lumière est la distance que met la lumière à nous parvenir :
D = c x ∆t avec c =3,00x108m.s-1 et
∆t =1 an = 365 jours 1 jour = 24h 1h=3600s donc 1an = 365,25 x 24 x 3600
Donc D= 3,00x108 x (365,25x24x3600) = 9,5 x1015m
4- d= 84 a.l. = 84 x 9,5x1015 = 7,98x1017 m soit 1018m
5- Les ordres de grandeurs sont : DTS= 1ua = 1,5x108 = 108 km et d = 1015 m
6- Si on observe cette exoplanète en 2013, on la verra telle qu'elle était en 2010-84 = 1926
21p252
1- a) D’après le doc. 2, l’hélium a le rayon le plus petit (31 pm) et le Césium Cs a le rayon le plus grand
(298 pm).
b) rHe = 31 pm = 31 × 10–12 m et rCs = 298 pm = 298 × 10–12 m.
3
3
c) r ′He = 1,2 × √ A = 1,2 × √ 4 = 1,9 fm = 1,9 × 10–15 m et
3
3
r ′Cs = 1,2 × √ A = 1,2 × √ 133 = 5,1 fm = 5,1 × 10–15 m.
d) rHe/r'He = 31x10-12/1,9x10-15 =1,6x104 et rCs/r'Cs= 298x10-12/5,1x10-15=5,8x104
2- L’ordre de grandeur en m de rHe = 31 pm = 31 × 10–12 m = 3,1 × 10–11 m
est 10–11.
L’ordre de grandeur en m de rCs = 298 pm = 298 10–12 m = 2,98 × 10–10 m est 10–10.
Dans le texte le rayon d’un atome a pour ordre de grandeur 10 –7 × 1 mm soit 10–10 m : cette valeur est
en accord avec l’ordre de grandeur de rCs.
D’après les valeurs des rayons atomiques du doc. 2, l’hélium est le seul atome dont l’ordre de
grandeur est de 10–11 m au lieu de 10–10 m (c’est le plus petit).
3- D’après le texte, le noyau d’un atome a un rayon 10 4 à 105 fois plus petit que celui de l’atome. Les
rapports calculés en 1.d valent 1,6 × 104 pour He et 5,8 × 104 pour Cs.
Ces deux rapports sont compris entre 104 et 105.
4- La réponse à la question 3 permet d’énoncer que le rayon de la sphère atomique est environ dix
mille à cent mille fois plus grand que le rayon de son noyau central. Le noyau occupe un volume très
petit au centre de l’atome. L’espace autour du noyau est essentiellement vide (les électrons gravitant
autour du noyau sont de très petites tailles).