04-La_vitesse_de_la_..
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Chapitre IV Vitesse de la lumière I. La vitesse de la lumière Activité 1 p 178 La vitesse de la lumière dépend du milieu dans lequel elle se propage. Milieu Vitesse approximative de la lumière Vide ou air 300 000 km/s Eau 225 000 km/s Verre 200 000 km/s II. Distances astronomiques 1. Vive les maths ! a. Vitesses d t v en m/s d en m t en s v= b. Puissances de 10 10 000=104 3 1 000=10 100=10 2 10=10 1 0 1=10 0,1=10−1 c. Notation scientifique Tout nombre peut s'écrire de la forme : nul à gauche de la virgule 2 123=1,23×10 0,00123=1,23×10−3 0,01=10−2 −3 0,001=10 0,000 1=10−4 a×10 p où a est un nombre décimal qui a un chiffre non d. Ordre de grandeur L'ordre de grandeur d'un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre. La taille d'un homme est d'environ 1,70m. La puissance de 10 la plus proche est 101 m=10 m est trop grand. 10−1 m=0,1 m=1 dm=10 cm est trop petit. 2. Distances à la vitesse de la lumière a. Distance Perpignan Dunkerque La distance Perpignan-Dunkerque est de d = 1000 km (environ). Quelle est la durée du trajet Perpignan Dunkerque à la vitesse de la lumière ? On cherche la durée t. On connaît d = 1000 km et v = 300 000 km/s On sait t= d avec t en s, d en km et v en km/s v 1000 =3,33×10−3 s=0,00333 s 300000 La durée du trajet est d'environ 0,00333s. t= 0 10 m=1 m . b. Distance Terre Lune Exercice 20 p 186 http://www.oca.eu/gemini/donnees/las_lune/ptn.htm Fichier : http://www.oca.eu/gemini/donnees/las_lune/Mnc0507.dat durée en millionième de s durée en s aller retour aller 25952546168180 2,5953E+000 1,2976E+000 389288,19 Durée pour faire l'aller-retour en millionième de seconde : 25952546168180 Durée pour faire l'aller-retour en seconde : 25952546168180×10−13 s −13 25952546168180×10 Pour faire seulement l'aller : =1,2976273084090 s 2 On cherche la distance Terre-Lune d d =v×t t en s, d en km et v en km/s d =300000×1,29762=389288 km La distance Terre de lune est d'environ 389288km. c. Distance Terre Soleil Exercice 18 p 186 a. v = 300 000 km/s b. On connaît d = 150 000 000km d avec t en s, d en km et v en km/s v 150 000 000 t= =500s=8 min 20s 300000 On sait t= d. Distance entre une étoile et la Terre 16 d soleil-proxima du centaure=4⋅10 m On connaît d soleil-proxima du centaure=4⋅10 16 m , v = 300 000km/s d On sait t= avec t en s, d en km et v en km/s v Il faut donc convertir en km : d soleil-proxima du centaure=4⋅10 16 m=4⋅1013 km 4⋅1013 t= =133173072 s=2219551 min=36992 h=1541 jours=4,22 ans 300000 La lumière met 4,22 ans pour nous parvenir de cette étoile. 3. Année lumière – Unité astronomique Une année lumière est la distance parcourue par la lumière en 1 an. d=9500 milliards de kilomètres Ex : proxima du centaure est à 4,22 années lumière de nous. Une unité astronomique est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Durée mise par la lumière pour 1,3s faire le trajet Terre-lune ordre de grandeur = 100s Distance Terre-Lune 389288km = 389288000m ordre de grandeur = 108m Durée mise par la lumière pour Environ 8 min faire le trajet Soleil-Terre = 480 s = 4,8 . 102 s ordre de grandeur = 102s Distance Terre Soleil 1 ua = 1,5 . 1011m ordre de grandeur = 1011m Durée mise par la lumière pour Environ 4,2 ans faire le trajet P du C-Terre Distance entre la Terre et Proxima du Centaure 4 . 1016 m ordre de grandeur = 1016m (4,2 années lumière) Durée de la traversée de notre galaxie à la vitesse de la lumière Diamètre de notre galaxie 50 000 années lumière Durée mise par la lumière pour 50 000 années faire le trajet Voie Lactée Grand Nuage de Magellan Distance entre nous et la plus proche galaxie (Grand Nuage de Magellan) Environ 200 000 années lumière Durée mise par la lumière pour 1,3s faire le trajet Terre-lune ordre de grandeur = 100s Distance Terre-Lune 389288km = 389288000m ordre de grandeur = 108m Durée mise par la lumière pour Environ 8 min faire le trajet Soleil-Terre = 480 s = 4,8 . 102 s ordre de grandeur = 102s Distance Terre Soleil 1 ua = 1,5 . 1011m ordre de grandeur = 1011m Durée mise par la lumière pour Environ 4,2 ans faire le trajet P du C-Terre Distance entre la Terre et Proxima du Centaure 4 . 1016 m ordre de grandeur = 1016m (4,2 années lumière) Durée de la traversée de notre galaxie à la vitesse de la lumière Diamètre de notre galaxie 50 000 années lumière Durée mise par la lumière pour 50 000 années faire le trajet Voie Lactée Grand Nuage de Magellan Distance entre nous et la plus proche galaxie (Grand Nuage de Magellan) Environ 200 000 années lumière Durée mise par la lumière pour 1,3s faire le trajet Terre-lune ordre de grandeur = 100s Distance Terre-Lune 389288km = 389288000m ordre de grandeur = 108m Durée mise par la lumière pour Environ 8 min faire le trajet Soleil-Terre = 480 s = 4,8 . 102 s ordre de grandeur = 102s Distance Terre Soleil 1 ua = 1,5 . 1011m ordre de grandeur = 1011m Durée mise par la lumière pour Environ 4,2 ans faire le trajet P du C-Terre Distance entre la Terre et Proxima du Centaure 4 . 1016 m ordre de grandeur = 1016m (4,2 années lumière) Durée de la traversée de notre galaxie à la vitesse de la lumière Diamètre de notre galaxie 50 000 années lumière Durée mise par la lumière pour 50 000 années faire le trajet Voie Lactée Grand Nuage de Magellan Distance entre nous et la plus proche galaxie (Grand Nuage de Magellan) Environ 200 000 années lumière Durée mise par la lumière pour faire le trajet Terre-lune 1,3s ordre de grandeur = 100s Distance Terre-Lune 389288km = 389288000m ordre de grandeur = 108m Durée mise par la lumière pour faire le trajet Soleil-Terre Environ 8 min = 480 s = 4,8 . 102 s ordre de grandeur = 102s Distance Terre Soleil 1 ua = 1,5 . 1011m ordre de grandeur = 1011m Durée mise par la lumière pour faire le trajet P du C-Terre Environ 4,2 ans Distance entre la Terre et Proxima du Centaure 4 . 1016 m ordre de grandeur = 1016m (4,2 années lumière) Durée de la traversée de notre galaxie à la vitesse de la lumière 50 000 années Diamètre de notre galaxie 50 000 années lumière Durée mise par la lumière pour faire le trajet Voie Lactée - Grand Nuage de Magellan 50 000 années Distance entre nous et la plus proche galaxie (Grand Nuage de Magellan) Environ 200 000 années lumière 50 000 années 50 000 années 50 000 années
