Chapitre 7 – Description de l`Univers

2nde
Chapitre 7 – Description de l’Univers - Exercices
Exercice 1 : Ecriture scientifique, ordre de grandeur et unités
1) Donnez l’écriture scientifique avec 4 chiffres significatifs puis l’ordre de grandeur des
chiffres suivants :
768900 ; 999,041 ; 0,00672 ; 0,0000018 ; 678257x10-3 ; 0,02497x104 ;
2) Attribuez l’unité appropriée aux chiffres suivants :
2,8x103 m ; 9,12x107 m ; 3450895600 m ; 4,17x10-2 m ; 9,836x10-7 m ; 1,57x10-13 m ;
3) Complétez le tableau suivant :
Dimension (m)
Circonférence de la
Terre
Ordre de
grandeur (m)
4,0075 x 107
Distance Marseille-Lille
Longueur d’une piste
d’athlétisme
Epaisseur d’une pièce de
1€
Taille d’une cellule
Valeur avec une
unité adaptée
969 km
400 m
2,33 x 10-3
3,678 x 10-6
Longueur d’une
molécule d’ADN
Rayon de l’atome
d’hydrogène
2 nm
53 pm
4) Faites les calculs suivants et donnez le résultat en écriture scientifique avec le nombre
de chiffres significatifs qu’il convient :
a) 1,902 × 5,6 × 105 / 2,964 ;
b) 30,3 + (7,248 × 103) – 0,84 ;
c) 2,60 – (4,272 × 10-1) + 9,563 ;
d) 33,982 × 0,015 × (7,154 × 10-3) ;
Exercice 2 : Un atome au stade de France
Le diamètre du noyau d’un atome de carbone est de 5,4 x 10-15 m. Le diamètre de cet atome
est environ 24 mille fois plus gros que celui de son noyau :
1) Quel est le diamètre de cet atome ?
2) Si l’atome avait la taille du stade de France, quel serait l’objet qui modéliserait au
mieux le noyau placé au centre :
- un grain de semoule de 1 mm de diamètre ?
- Un grain de raisin de 1 cm de diamètre ?
- Un pamplemousse de 10 cm de diamètre ?
3) Que pouvez-vous conclure de la constitution d’un atome ?
Donnée : le diamètre du stade de France est de 270 m.
Chapitre 7 – Description de l’Univers - Exercices
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Exercice 3 : Regarder loin c’est regarder tôt
La nébuleuse de la Lyre est située à une distance d = 1,89 x 1016 km de la Terre.
1) Exprimer la distance d en année lumière ;
2) En quelle année la lumière de la nébuleuse de la Lyre, observée par un astronome en
2010, a-t-elle été émise ?
3) Expliquez par une phrase le titre de l’exercice.
Exercice 4 : Explosion d’une étoile
En l’an 1054, plusieurs astronomes ont observé une zone très brillante dans le ciel. On sait
aujourd’hui qu’il s’agissait de l’explosion d’une étoile. Les restes de cette explosion forment
aujourd’hui la nébuleuse du crabe que l’on peut observer au télescope et qui est située à
environ 6300 al de la Terre.
1) À quelle époque l’explosion de l’étoile responsable de cette supernova s’est-elle
produite ?
2) Si cette explosion se produisait aujourd’hui, Observerait-on toujours cette étoile en
5890 ? en 8234 ? en 9615 ?
Exercice 5 : Des dimensions astronomiques
La galaxie à laquelle appartient le système solaire est la Voie lactée. La galaxie la plus proche
de la Voie lactée est Andromède. Ces deux galaxies sont séparées d’environ 2,6 millions
d’années lumière.
1) La nébuleuse d’Orion se trouve à 1,70 x 1019 m de la Terre :
a) A quelle distance, en année lumière, la nébuleuse d’Orion se trouve-t-elle de la
Terre ?
b) Fait-elle partie de la Voie lactée ?
c) A quelle époque se trouvait-on sur Terre quand a été émise la lumière qui nous
parvient aujourd’hui de cette nébuleuse ?
d) Combien de temps (en seconde) a mis cette lumière pour nous parvenir ?
2) Le système solaire :
Planètes
Mercure
Vénus
Terre
Mars
Distance au
Soleil (en al)
6,11x10-6
1,14 x 10-5
1,58 x 10-5
2,41 x 10-5
Planètes
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune
Distance au
Soleil (en al)
8,22 x 10-5
1,51 x 10-4
3,03 x 10-4
4,75 x 10-4
a) La lumière du Soleil a mis t1 = 0,1 heure, t2 = 12,66 minutes et t3 = 9570 secondes,
pour parvenir à 3 planètes du système solaire. Retrouvez de quelles planètes il
s’agit ;
b) Sans calcul, estimez le temps mis par la lumière du Soleil pour parvenir à la Terre ;
Aide : Pour la question 1)b), recherchez le diamètre approximatif de la Voie lactée.