FICHE EXERCICES CHAPITRE 1 : Description de l’Univers Exercice n°1 : Convertir en utilisant les puissances de 10 1°> Convertir les longueurs suivantes en utilisant les puissances de 10 a. 1,7cm en mètre d. 35 m en centimètre b. 0,48 km en mètre e. 63 km en mètre c. 49 mm en mètre f. 568 Mm en kilomètre 2°> Ecrire les longueurs ainsi converties en utilisant la notation scientifique 3°> Déterminer leur ordre de grandeur en mètre Exercice n°2 : Attribuer une unité appropriée Réécrire les longueurs suivantes en utilisant le multiple ou le sous-multiple du mètre le mieux approprié. a. 1,7.106 m c. 1,7.1011 m e. 5,40.10-4 m b. 1,2.10-5 m d. 1,2.10-15 m f. 1,4. 10-10 m Exercice n°3 : Unités adaptés Circonférence de la Terre Distance Marseille - Lille Longueur d’une piste d’athlétisme Epaisseur d’une pièce de 1 euro Taille d’une cellule Dimensions (en m) 4,0075.107 Ordre de grandeur (en m) Valeur avec une unité adaptée 969 km 400 m 2,33.10-3 3,678.10-6 Exercice n°4 : Chiffres significatifs La pelouse du stade de France mesure 0,120 km de longueur et 75.102 cm de largeur. 1°> Avec combien de chiffres significatifs sont indiquées les valeurs numériques cidessus ? 2°> Convertir ces longueurs en respectant le nombre de chiffres significatifs. 3°> Quelle est l’aire de la pelouse ? Exercice n°5 : 1°> Compter le nombre de chiffres significatifs dans les nombres suivants question 10000 520 0,0052 21,56 00897,010 19,10 0,100 40,240 3.104 Votre réponse 2°> Calculer les quantités suivantes, en veillant à garder un nombre de chiffres significatifs adapté : 1 Question 3,0.108 x 2,4.106 Votre réponse 2 3 1,846 x 56 4 85,2+11,245 5 6,45. -2,1. 6 +2,0 Exercice n°6 : Le cristal de fer Un architecte souhaite réaliser un monument similaire à l’Atomium de Bruxelles, qui symbolise la structure atomique du cristal de fer agrandie 165 milliards de fois. A cette échelle, un atome de fer est représenté par une boule de rayon égal à 18m. 1°> Déduire du texte le rayon d’un atome de fer, en l’exprimant en notation scientifique avec le mètre comme unité. 2°> Quel est son ordre de grandeur ? 3°> Le rayon du fer est de 5,28 pm. L’architecte étudie la possibilité de représenter ce noyau par une boule. Quel en serait le rayon ? Exercice n°7 : L’atome d’hélium L’hélium est un des éléments chimiques les plus répandus dans l’Univers. Un atome d’hélium est constitué d’un noyau et de deux électrons. On considère qu’un atome d’hélium est une sphère de rayon Ra = 140 pm et que son noyau est une sphère Rn=1,9.10-6 nm. 1°> Calculer l’ordre de grandeur du rapport . 2°> On souhaite utiliser une balle de 2 cm de rayon pour modéliser le noyau d’un atome d’hélium dans une maquette. Quel serait alors le rayon de la sphère représentée ? 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.