Exercice n°8 : Vitesse de la lumière
En 1849, Hippolyte FIZEAU (1819-1896) réalisa à Paris la première
mesure de la vitesse de la lumière dans l’air. A l’aide d’un dispositif
de son invention, il mesura la durée du trajet aller-retour de la
lumière entre Montmartre et le Mont Valérien à Suresnes, distants de
8633 m. Il trouva 5,51.10-5 s.
1°> Quelle est la distance parcourue par la lumière lors de l’aller-retour entre Montmartre
et le Mont Valérien ?
2°> Quelle est la valeur de la vitesse de la lumière obtenue par FIZEAU ?
Exercice n°9 : Une explosion d’étoile
La source lumineuse très brillante visible en bas à droite de la photo est apparue le 23
février 1987.
Il s’agit de l’explosion d’une étoile située dans le Grand Nuage de Magellan, une petite
galaxie satellite de la nôtre, à 1,7.105 a.l. de la Terre.
1°> Exprimer en km la distance de la Terre au lieu où s’est produite l’explosion visible sur
le document.
2°> Depuis combien de temps s’était produite cette explosion lorsqu’elle a été observée ?
3°> A quelle date s’est produit cet évènement ?
Exercice n°10 : Découverte d’une exoplanète
Le 13 juin 2002, deux astronomes américains découvrent l’existence d’une planète en
orbite à 5,9 u.a. autour de Cancri 55, une étoile semblable au Soleil et située à 47 a.l. de la
Terre. L’unité astronomique (ua) est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil qui vaut
150 millions de km.
1°> Pourquoi peut-on considérer que la lumière venant de l’étoile Cancri 55 se propage à
la vitesse c = 3,0.108 m.s-1 ?
2°> Calculer en m la distance entre Cancri 55 et la Terre.
3°> Donner en année la durée mise par la lumière de Cancri 55 pour parvenir à la Terre.
4°> En observant cette étoile en 2002, les deux astronomes l’ont vue telle qu’elle était en
2002 ou bien telle qu’elle était plus jeune ? De combien d’année dans ce derniers cas ?
5°> Calculer et comparer les ordres de grandeur de la distance exoplanète-étoile et de la
distance Terre-Soleil exprimées en km.