Mathématiques/Sciences Physiques
Classe de 4
e
2 - Séance N°1 – La vitesse de la lumière / Les puissances de 10
Laure Lucas-Fradin (SPC) / Jean-Marie Amitrano (Maths) Lycée Franco Australien de Canberra
E
XERCICE
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Source : http://www.universcience.tv/video-vitesse-de-la-lumiere-1-1361.html
La lumière se propage dans tous les milieux transparents (verre, air, eau, plexiglas)
avec une vitesse finie : elle n’est pas instantanée.
Cette vitesse dépend du milieu dans lequel la lumière se propage.
D’après les observations du savant danois Olaüs Römer, la lumière parcourt
48203 lieues en une seconde. Une lieue commune correspond à 4445 mètres.
Au XIXème siècle, le physicien Léon Foucault a mesuré la vitesse de
propagation de la lumière contenue dans un tuyau du boulevard Saint-Michel
à Paris.
Il a constaté que la lumière met
6
−
× pour parcourir 562 m.
En 1969, les astronautes américains Neil Armstrong et Buzz Aldrin ont déposé un réflecteur de rayons
laser sur la Lune. Pour mesurer la distance de la Terre à la Lune, les scientifiques dirigent un faisceau
laser vers ce réflecteur. Le temps mis par la lumière pour revenir à l’observatoire est de 2,6 s. La
distance Terre-Lune est de 384 400 km.
De nos jours, on utilise la lumière pour transmettre des informations dans des fibres optiques dont le
cœur est en verre. La lumière met 0,23 ms pour parcourir une distance de 45 km.
La vitesse de la lumière est donnée par l’expression mathématique :
v
avec
v
: la vitesse en m/s,
d
: la distance parcourue en mètre et
t
: le temps de parcouru en seconde.
Déterminer dans chacun des quatre cas la vitesse de la lumière en m/s.
Vous donnerez tous les résultats sous forme décimale, puis en notation scientifique.
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Olaüs Römer – 1644-1710
Photo courtesy of JP Trap