Correction des exercices de la leçon n °3 Exercice n°9 : La lumière et le mètre. a – La formule qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt est : = b – La vitesse de la lumière dans le vide au mètre près est de v = 299 792 458 m / s c – Je cherche la distance parcourue par la lumière en 1/299792458e de seconde. D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt : m/s m = s On sait que : v = 299 792 458 m / s et t = 1/299792458e s. Donc : d = v x t d = 299 792 458 x 1/299792458 d=1m La distance parcourue par la lumière en 1/299792458e de seconde est de 1 m Exercice n°11 : La lumière et sa vitesse. a - Je cherche la durée du trajet de la lumière pour aller de Galilée à l’élève. D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt est : km/s km = s On sait que : v = 300 000 km/s et d = 2 km. Donc : = = t = 6,7 x 10-6 s La lumière met 6,7 x 10-6 s pour aller de Galilée à l’élève. b – La durée du parcourt est beaucoup trop faible pour pouvoir être mesurée avec les moyens techniques de l’époque de Galilée. Exercice n°13 : Voir sans entendre. a – Cette expérience montre que la lumière se propage dans le vide car, même quand il y a le vide sous la cloche, on voit toujours le réveil donc la lumière qu’il diffuse traverse le vide pour parvenir jusqu’à nos yeux. b - Cette expérience montre que le son ne se propage pas dans le vide car quand il y a le vide sous la cloche, on n’entend plus de réveil sonner donc le son ne parvient pas jusqu’à nos oreilles. Exercice n°15 : Découvrir l’intérêt des fibres optiques. a – La vitesse de la lumière dans le vide est plus grande que la vitesse de la lumière dans le verre car dans le vide elle est de 300 000 km/s alors que dans le verre elle n’est que de 200 000 km/s. b - Je cherche la durée de propagation de la lumière dans une fibre optique. D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt : km/s km = s On sait que : v = 200 000 km/s et d = 2 000 km. Donc : = = La lumière met 0,01 s pour parcourir 2000 km. t = 0,01 s c – Les fibres optiques permettent de transporter des informations très rapidement, plus rapidement que tous les autres moyens utilisés jusqu’à maintenant. Exercice n°16 : Faire le tour de la Terre. a - La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s elle parcourt donc 300 000km en 1 seconde. b – On sait que le diamètre de la Terre est de 12 800 km Or la circonférence de la Terre au niveau de l’équateur est : d = 12 800 x π = 40212,4 km Tableau de proportionnalité : 1 tour X Donc x = ∗ 40212,4 km 300 000 km = 7,46 tours , Si la lumière pouvait faire le tour de la Terre elle ferait 7,46 tours en 1 seconde. Exercice n°18 : Calculer la durée du parcourt Soleil-Terre. a - La vitesse de la lumière dans le vide est de v = 300 000 km/s. b - Je cherche la durée du parcourt Soleil-Terre. D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt : km/s km = s On sait que : v = 300 000km/s et d = 150 000 000 km. Donc : = = t = 500 s c – On sait que 1 mim = 60 s = 8,333 min donc = donc t = 8 min 20 s La lumière met 500 s pour parcourir la distance Soleil-Terre. or 8 min = 8 x 60 = 480 s il reste dons 20 s non comprise dans les 8 min La lumière met 8 min 20 s pour parcourir la distance Soleil-Terre. Exercice n°19 : Calculer l’année lumière. a – 1 an = 365,25 jours = 365,25 x 24 h = 365,25 x 24 x3600 s = 31557600 s donc 1 an = 31557600 s b – La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s elle parcourt donc 300 000km en 1 seconde. c - Je cherche la distance parcourue par la lumière en 1 an. D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt : km/s km = s On sait que : v = 300 000 km/s et t = 31557600 s Donc : d = v x t d = 300 000 x 31557600 d = 9,47 x 1012 km La distance parcourue par la lumière en 1 an est de 9,47 x 1012 km d – Une année lumière est la distance parcourue par la lumière en 1 an donc : 1 a.l = 9,47 x 1012 km = 9,47 x 1015 m.