d t d v 3 3x108 d t d v 152x109m 3x108m/s d t d t d v d v

correction des exercices sur la vitesse de la lumière
 v =
d
t
 t =
d
v
=
3
3x108
= 10 -8 s = 10 ns. La lumière met 10 ns pour aller de l'ampoule à nos yeux !
 v =
d
t
 d = v x t  t =
d
v
Le Soleil se trouve à 152 millions de kilomètres de la Terre.
1) La lumière met donc t =
152x109m
3x108m/s
=507 s = 8 min 27 s pour faire ce trajet.
2) La distance Terre-Soleil est donc 8 minutes-lumières.
Un extraterrestre se trouve sur Io, un satellite de Jupiter distant de 630 millions de km de la Terre.
1) t =
d
v
= 2100 s = 35 min.
2) Si l'extraterrestre nous regarde en ce moment avec un télescope hyper-puissant (il fait un zoom sur la classe), il ne noux voit pas
encore faire le devoir de physique puisque la lumière met 35 min pour lui parvenir. Il nous voit nous ranger dans la cours.
Un extraterrestre se trouve dans sa soucoupe volante, très loin de la Terre.
1) d = v x t
2) Il est 8h42. En ce moment, l'extraterrestre nous regarde avec un télescope très puissant (il fait un zoom sur le collège) et il nous voit
en train de nous ranger dans la cours (sonnerie de 8h12). Il est donc situé à une distance telle que la lumière met 30 min à lui parvenir.
3) Il est donc situé à d = 3x108x(30x60) = 54x1010 m = 540 millions de km de la Terre.
1) Si une étoile située à 100 années-lumière explose cette nuit, on la verra briller normalement cette nuit en regardant le ciel. On
verra la lumière de son explosion dans 100 ans.
2) En 1054, l'explosion d'une étoile (super novae maintenant connue sous le nom de "nébuleuse du Crabe")
a illuminé le ciel nocturne pendant 23 jours. Cette étoile est située à 6000 années-lumière de la Terre.
Cette étoile a donc réellement explosé 6000 années avant l'an 1054 (1054 - 6000 = - 4946), donc 4946 années avant l'an 0.
3) Il est possible de voir la naissance d'une étoile qui est vieille de 3 milliards d'années. Il faut qu'elle soit située à 3 milliards
d'années-lumière de nous pour "assister" à sa naissance en la regardant avec un télescope.
très court 9 s
1) temps
foudre éclair (lumière) tonnerre (son)
2) Si on considère que la lumière de l'éclair arrive instantanément, on peut conclure que le temps mis par le son entre le moment où la
foudre est tombée, et le moment où on entend le tonnerre est de 9 s.
On a la formule v =
d
t
, donc d = v x t
On connaît vson = 340 m/s et tson = 9s. Donc dfoudre/observateur = vson x tson = 340 m/s x 9 s = 3 060 m  3 km
La foudre est donc tombée à 3 km de nous.
3) Vérification de l'hypothèse : v =
d
t
 t =
d
v
Dans le cas de la lumière téclair/vision de l'éclair =
d
v
3
300000
= 1 x 10-5 s = 10 s
Il est donc tout à fait raisonnable de considérer que le temps mis par la lumière est pratiquement nul par rapport au temps mis par le
son.
Au plus près, Mars est à 100 millions de kilomètres de la Terre, et au plus loin, elle est à 400 millions de kilomètres.
1) Mars est à 100 millions de kilomètres de la Terre si elle est du même côté du Soleil que la Terre, et elle est à 400 millions de
kilomètres si elle est de l'autre côté du Soleil.
2) t =
d
v
au plus près : t = 1011/3x108 = 3,33 x102s = 333s = 5 min 33 s
au plus loin, t = 4x1011/3x108 = 1,333 x103s = 1333s = 22 min 13 s
3) Sachant que les signaux radio se déplacent à la vitesse de la lumière, le temps de décalage entre le moment où les ingénieurs
terriens envoient un ordre à un robot posé sur Mars, et le moment où le robot reçoit l'ordre est de 5 min à 22 min selon la position de
Mars par rapport à la Terre.
Cela a donc des conséquences sur le pilotage du robot. Il doit être autonome pendant 45 min afin d'éviter les obstacles (précipices ...)
4) Si on commande une photo à la sonde martienne, on la recevra 10 à 45 min plus tard !
et si le robot est face à une difficulté, il doit attendre 45 min avant de savoir quoi faire !