Correction des exercices De révision du chapitre 1 Exercice 1
publicité
Correction des exercices De révision du chapitre 1 Exercice 1 : Révision sur les vitesses Gliese 163c Découverte le 4 septembre 2012, est considérée comme la nouvelle super terre dans la zone d’habitabilité. Elle a été découverte à l’aide du High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (Harps) et se trouve à une distance d, de seulement 50 années-lumière de la Terre. On peut observer l’étoile autour de laquelle elle effectue une révolution en presque 26 jours dans la constellation de la Dorade. Visible dans l'hémisphère sud, cette constellation est associée au Grand Nuage de Magellan. 1) Rappeler la valeur de la vitesse de la lumière en unité légale et en unité usuelle. 8 La valeur de la vitesse de la lumière est de v = 3x10 m/s soit 300 000 000 m/s ou 3x105 soit 300 000 km/s 2) Rappeler la définition d'une année de lumière. Une année de lumière correspond à la distance parcourue par la lumière pendant une durée d’une année. 3) Retrouver par le calcul la valeur d'une année de lumière en kilomètre. D'après la définition, il faut déterminer quelle distance parcoure la lumière en une année. Il suffit donc de déterminer combien de seconde il y a en une année... 1 année = 365,25 jours ; 1 jour = 24 h et 1 h = 3600 s Donc 1 année = 365,25 x 24 x 3600 = 31557600 s Or = donc d= xt On en déduit 1 a.l. = 31557600 x 300 000 Donc 1 a.l. = 9,47.1012 km On retrouve bien une valeur cohérente avec la donnée de l'énoncé... 4) Calculer la distance d, Terre-Gliese 163c en kilomètre. On sait que d= 50 a.l donc d= 50 x 9,47.1012 donc d= 4,7x1014 km. La distance Terre-Gliese 163c est de 4,7x10 14 km soit 470 mille milliards de kilomètres. 5) S'il existe une forme de vie sur cette planète qui nous observe en ce moment même. Ecrivez une hypothèse, justifiée, sur ce qu’elle verrait. D'après la définition, la lumière met 50 ans pour parcourir la distance entre les deux planètes. La lumière reçue par Gliese 163c en ce moment a été émise par la Terre il y a 50 ans. S'il existe une forme de vie sur cette planète qui nous observe en ce moment, elle verrait la Terre telle qu'elle était dans les années 1966 ! Exercice 2 : Révision sur la relativité du mouvement Situation 1 Paul et Sophie sont sur un tapis roulant qui avance de 0,8 m/s. Ils passent devant Emilie qui observe un plan. Situation 2 Paul avance maintenant sur le tapis roulant dans le sens de la marche, en faisant un pas par seconde. Chacun de ses pas mesure 0,7m. Dans la situation 1 : 1) Paul est-il en mouvement par rapport à Sophie ? Non, il est immobile car sa distance par rapport à Sophie ne change pas. 2) Paul est-il en mouvement ou immobile par rapport à Emilie ? Paul est en mouvement par rapport à Emilie, car il a une vitesse de 0,8m/s donc sa distance par rapport à Emilie augmente. 3) Par rapport à quel observateur la vitesse du tapis roulant est-elle donnée ? La vitesse est donnée par rapport au Sol ou par rapport à Emilie car le Tapis roulant bouge par rapport à ces deux référentiels. 4) Emilie est-elle en mouvement ou immobile par rapport à Paul ? Emile est en mouvement, car sa distance par rapport à Paul change. Pour Paul, Emilie recule. Dans la situation 2 : 5) Paul est-il en mouvement ou immobile par rapport à Sophie ? Paul est en mouvement par rapport à Sophie, car Paul avance et donc sa distance par rapport à Sophie augmente. 6) Quelle est la vitesse de Paul par rapport à Sophie ? La vitesse de Paul par rapport à Sophie est de 0,7 m/s. 7) Sophie est-elle en mouvement ou immobile par rapport au tapis roulant ? Sophie est en immobile par rapport au tapis roulant car Sophie n’avance pas donc sa distance reste constante par rapport au tapis roulant. 8) Quelle est la vitesse de Paul par rapport à Emilie ? Le tapis avance à 0,8 m/s et Paul avance dans le sens du tapis à 0,7 m/s. Donc la vitesse de Paul par rapport à Emilie est de 0,7 + 0,8 = 1.5 m/s. 9) Quelle serait la vitesse de Paul par rapport à Emilie s'il marchait dans le sens inverse du mouvement du tapis ? La vitesse de Paul serait alors de 0,1 m/s (0,8– 0,7 = 0,1 m/s).
