CORRECTION

2nde 1 Univers
Evaluation.1 : L’infiniment grand
CORRECTION
A. Restituer ses connaissances
1. QCM : Entoure la bonne réponse : Répondre sur le polycopié
Bonne réponse : 0.5 point Aucune réponse : 0 point Mauvaise réponse : - 0,25 point
La valeur de la vitesse de la
lumière dans le vide ou dans l’air
est …
3,00 x 105 m.s-1
3,00 x 108 km.s-1
3,00 x 108 m.s-1
L’année-lumière est …
La distance Terre-
Soleil
La distance parcourue
par la lumière en un an
La distance Terre-
Etoile la plus proche
L’unité astronomique est …
La distance Terre-
Soleil
La distance Terre-Lune
La distance Soleil-Lune
Une exoplanète est …
Une planète du système
solaire au-delà de
Neptune.
Une planète qui ne tourne
pas sur elle-même
Une planète qui tourne
autour d’une autre
étoile que le Soleil
Notre galaxie …
Est de même taille que
le système solaire
S’étend jusqu’aux confins
de l’univers
S’appelle la voie lactée
Le Soleil est …
La seule étoile de notre
galaxie
La seule étoile du
système solaire
L’une des étoiles du
système solaire
Une étoile situé à 4 a.l de la Terre
se trouve à …
9,48 x 1015 m
9,48 x 1012 km
3,79 x 1016 m
Une planète du système solaire se
trouve 5 u.a du Soleil …
Elle est plus proche du
Soleil que la Terre
La distance qui la sépare
du Soleil est 5 fois plus
grande que celle qui
sépare la Terre du Soleil.
Cette planète est
Vénus
Entre le Soleil et les planètes du
système solaire, il y a …
Essentiellement du vide
Essentiellement des
comètes et des
astéroïdes
Essentiellement de
la matière
Une constellation est …
Une étoile très
brillante
Une étoile en fin de vie.
Un ensemble d’étoiles
ayant une forme
arbitraire
La relation entre la célérité de la
lumière c la distance parcourue d
et la durée de parcours ∆t est …
c = d/∆t
d = c/∆t
∆t = d/c
L’unité légale de la vitesse est …
m.s-1 (ou m/s)
km/h
m.s
2. Compléter la dernière colonne du tableau qui suit :
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Quelques exemples
Valeur
Valeur en mètre (m) et en notation scientifique
Distance Terre/Soleil
149 x 106 km
1,49 x 1011 1 km = 103 m
Altitude du l’Everest
8848 m
8,848 x 103 8848 = 8,848 x 103
Distance Terre/Lune
370 000 km
3,7 x 108 1 km = 103 m
Diamètre de notre Galaxie
85 x 106 km
8,5 x 1010 1 km = 103 m
Rayon de la Terre
6400 km
6,4 x 106 1 km = 103 m
Taille moyenne d’un homme
170 cm
1,7 x 100 1 cm = 10-2 m

2. Utiliser ses connaissances (UC)
Exercice.1 : Une étoile proche.
L’étoile Proxima du Centaure est située à environ 4,2 a.l de la Terre.
1. Rappeler la relation entre la célérité c (vitesse) de la lumière, la distance parcourue d et la durée du parcours ∆t.
Préciser les unités dans cette relation.
Relation : c = d/∆t
Unités : c en m.s-1 d en m ∆t en s
2. Quelle est la durée ∆t nécessaire à la lumière pour nous parvenir de cette étoile ? Justifier.
Durée : 4,2 années car l’étoile est située à 4,2 a.l de la Terre.
3. Quelle est la distance d en mètre (m) entre cette étoile et la Terre ? Justifier.
Il faut convertir 4,2 a.l en m.
 Une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année, soit :
c = d/∆t  d = c x ∆t
c = 3,00 x 108 m.s-1 ∆t = 1 année (365 ours)
Il faut convertir ∆t en seconde (s)
∆t = 365 x 24 x 60 x 60 = 3,15 x 107 s
D’où : d = 3,00 x 108 x 3,15 x 107 = 9,45 x 1015 m
 4,2 a.l correspond alors à 4,2 x 9,45 x 1015 = 3,97 x 1016 m
Donnée : 1 année = 365 jours
Exercice.2 : Distance Terre-Lune au Laser.
Un réflecteur à rayon laser est posé sur la surface de la Lune. On mesure la durée séparant l’émission du rayon laser sur
Terre et sa réception après un aller-retour. On trouve cette durée égale à ∆t = 2,54 s.
La lumière du laser se déplace à la célérité de la lumière c.
1. Déterminer la distance d1 séparant la surface des deux astres. Justifier.
La lumière du laser se déplace à la célérité de la lumière c = 3,00 x 108 m.s-1. Cette Lumière effectue un
aller-retour entre les surfaces de la Terre et la lune, elle parcourt alors une distance égale à 2 x d1 pendant
la durée ∆t = 2,54 s.
On sait que : c = (2 x d1)/∆t  2 x d1 = c x ∆t  d1 = c x ∆t/2
Soit, la distance d1 entre la Terre et la lune :
d1 = (3,00 x 108 x 2,54)/2 = 3,81 x 108 m soit 3,81 x 105 km
2. Quelle est la distance d2 entre le centre des deux astres en mètre puis en kilomètre. Justifier.
La distance d2 vaut : d2 = d1 + RT + RL = 3,81 x 105 + 6,40 x 103 + 1,72 x 103 = 3,89 x 105 km soit
3,89 x 108 m
3. Déterminer cette distance d2 en unité astronomique (U.A). Justifier.
1 U.A : 1,50 x 108 km
Pour exprimer d2 en U.A on fait :
d2 (km) / 1,50 x 108 = 3,89 x 105 / 1,50 x 108 = 2,59 x 10-3 U.A
Données :
 1 U.A = 1,50 x 108 km
 Rayon de la Terre : RT = 6,40 x 103 km
 Rayon de la Lune : RL = 1,72 x 103 km
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Terre
Lune
Distance d1
Distance d2
Aller-Retour

Exercice.3 : La nébuleuse du Crabe
La nébuleuse de Crabe qui se situe à 6 000 a.l de la Terre est le résultat de l’explosion d’une étoile qui a été observée
sur Terre en 1054.
1. L’explosion a-t-elle eu lieu en 1054 ? Justifier.
Non, 1054 est l’année de l’observation de cette explosion sur la Terre.
2. Peut-on estimer la date de cette explosion ? Si oui, comment ?
On peut estimer la date de cette explosion, en procédant comme suit :
Date de l’explosion = Date de l’observation sur Terre – Duré mise par la lumière pour nous parvenir de
la nébuleuse du Crabe = 1054 – 6 000 = - 4046 soit l’an 4046 Av. JC
3. La nébuleuse du crabe se situe-t-elle dans notre galaxie dont le diamètre moyen est de 8,5 x 1017 km ?
Justifier.
La nébuleuse du crabe se situe à 6 000 a.l, soit d’après l’exercice.1 à :
6 000 x 9,45 x 1015 m = 5,67 x 1019 m = 5,67 x 1016 km
Cette distance est inférieure au diamètre moyen de notre galaxie (8,5 x 1017 m), la nébuleuse se trouve
alors dans notre galaxie.
Exercice.4 : Regarder loin, c’est regarder tôt
La nébuleuse de la Lyre est située à une distance d = 1,89 x 1016 km de la terre.
1. Définir une année de lumière.
Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en une année.
2. Exprimer la distance d en année-lumière (a.l). Justifier
Pour pouvoir exprimer la distance d en a.l, il faut d’abord convertir une a.l lumière en km.
Une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année, soit :
c = d/∆t  d = c x ∆t
c = 3,00 x 108 m.s-1 ∆t = 1 année (365 ours)
Il faut convertir ∆t en seconde (s)
∆t = 365 x 24 x 60 x 60 = 3,15 x 107 s
D’où : d = 3,00 x 108 x 3,15 x 107 = 9,45 x 1015 m = 9,45 x 1012 km
Soit : d = 1,89 x 1016 / 9,45 x 1012 = 2,00 x 103 a.l = 2 000 a.l
3. En quelle année la lumière de la nébuleuse de la Lyre, observée par un astronome en 2013, a-t-elle été émise ?
Justifier.
Date d’émission = Date d’observation – Durée mise par la lumière pour parcourir la distance d
= 2013 – 2000 = 13
La lumière a été émise en l’an 13.
4. Expliquer par une phrase le titre de l’exercice (Regarder loin, c’est regarder tôt)
L’observation d’un objet très lointain reflète l’état de cet objet avec un décalage dans le temps égal à la durée
que met la lumière pour nous parvenir de ce dernier :
D’après la question 3, on reçoit en 2013 l’image de la nébuleuse de la lyre telle qu’elle était en l’an 13.
Cet exemple illustre la phrase <<Regarder loin, c’est regarder tôt>>
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