À la découverte de l`Univers

PHYSIQUE
Manuel, p. 240
À la découverte
de l’Univers
OBJECTIF 1 : Exprimer le résultat d’une mesure
en utilisant les puissances de 10.
1 1. Unatomeapourdiamètremoyen0,0000000001m,
soit10–10m(réponsec).
2. Notre galaxie a une longueur moyenne de
850 000 000 000 000 000 km, ce qui représente
8,5¥1017km(réponsef).
3. LerayondelaTerrefait6400km,soit6,4¥103km
(réponsed).
2 a. 12µm1,2¥10–5m b. 0,56dm5,6¥10–2m
c. 6,4km6,4¥103m d.15,5Gm1,55¥107m
e. 0,052m5,2¥10–2m f. 125nm1,25¥10–7m
6 Ondéterminelalongueurdetouteslesmolécules
d’ADNducorpshumainmisesboutàbout:
L6¥1013¥21,2¥1014m.Ondétermineensuitela
distancecorrespondantà300000foisladistanceTerreLune:D300000¥400000km120000000000km
1,2¥1014m.
OnmontreainsiqueLD:l’affirmationestvérifiée.
OBJECTIF 2 : Décrire l’Univers qui nous entoure.
9 1.Unestructureestlacunairelorsqu’elleprésente
desvides.
2. L’Universestessentiellementconstituédevide,tant
dans l’infiniment petit que dans l’infiniment grand.
Lamatièreestconcentréeencertainesrégionsdel’espace,commelesnoyauxdesatomespourl’infiniment
petit ou les planètes et les étoiles pour l’infiniment
grand.
13 1.Lepremierdocumentdonneunereprésentation
erronéedusystèmesolaire,carl’échellerelativedesdistancesn’estpasrespectée.
© Bordas – Physique-chimie 2de, Collection E.S.P.A.C.E, 2010
CHAPITRE
15
2. Le second document est une représentation erronéed’unatome,carlerapportentrelatailledunoyau
del’atomeetl’atomelui-mêmen’estpasrespecté.
3. Sil’onsouhaitereprésentercesobjetsdel’Univers
dansunlivreousurunécran,ilestdifficiledelesreprésenterautrement.
OBJECTIF 3 : Utiliser l’année de lumière comme
unité de longueur.
15 1.L’annéedelumièreestunelongueur.
2. Onpeutladéfinircarlavitessedelalumièreestfinie.
3. 1annéedelumièreestenvironégaleà9,45¥1015m.
16 Sa vitesse n’étant pas infinie, la lumière qui nous
parvientd’objetséloignésdel’Universnousparvient
avec«retard»:cequenousvoyonsalorsfaitdéjàpartiedupassé.
17 1. a.Lavitessedelalumièredanslevide,appelée
aussicélérité,estégaleà3,00¥108m·s–1.
b. L’année-lumièreouannéedelumièreestladistance
parcourueparlalumièreenuneannée.
2. Pourconvertirl’annéedelumièreenmètre,onmultiplieladistanceparcourueenuneseconde(3,00¥108m)
parlenombredesecondesdansuneannée(60¥60
¥24¥365).Onobtient9,45¥1015msoit9,45¥1012km.
3. L’annéedelumièreestuneunitéadaptéepourexprimerlediamètredenotregalaxie.
EXERCICES DE SYNTHÈSE
23 1.10–10m.
2. 10–15m.
3. Rapportdegrandeurentrelenoyaudel’atomeet
unquark:10–15/10–181000.
1
26 1. et 2. De gauche à droite sur un axe orienté : laser
à boîte quantique et molécule (10–8 m) ; nanotransistor
(10–7 m) ; phototransistor et cellule (10–5 m) ; microprocesseur (10–4 m) : puce pour carte (10–2 m) : téléphone
portable (10–1 m) ; voiture et homme (100 m).
2
3. Les nanotechnologies permettent de fabriquer des
objets qui ont le même ordre de grandeur que des
molécules.
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