Correction devoir de Sciences Physiques n°1 Exercice 1 : Sur L

Correction devoir de Sciences Physiques n°1
Exercice 1 : Sur L’univers :
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Voir le cours du chapitre 1
Exercice 2 : Un peu d’étoile…pour continuer :
/ 13 pts
L’étoile Canopus est la deuxième étoile la plus brillante dans le ciel, à une distance d'environ
98 années-lumière.
1) Imaginons que des êtres vivant existent sur cette étoile et nous observent en ce
moment même. Ecrivez une hypothèse, justifiée, sur ce qu’ils verraient. (3 pts)
Une année lumière correspond la distance que parcours la lumière en une année. Si
l’étoile est à une distance de 98 années-lumières, cela signifie que la lumière
envoyée par l’étoile met 98 années pour nous parvenir.
Donc si des être vivant nous observent, ils voient ce qui c’est passé il y a ç_
années.
2016 – 98 = 1918.
Je pense que ces êtres vivants verraient la première guerre mondiale.
2) Convertissez la distance Terre- Canopus, en kilomètre. (2 pts)
Ce que je cherche : convertir 98 années lumière ---? km
12
1 année lumière
---9,47x10 km
Ce que je sais :
En faisant le produit en croix :
98 x 9,47x1012: 1 = 9,28 x1014 km
La distance Terre-Canopus est de 9,28 x1014 km
3) Convertissez la distance Terre- Canopus, en Unité Astronomique. (2 pts)
Ce que je cherche : convertir 9,28 x1014 km ---? U.A
8
Ce que je sais :
1,5x10
km ---1 U.A
En faisant le produit en croix :
9,28 x1014 X 1 : 1,5x108
= 6,18 x106 U.A
La distance Terre-Canopus est de 6,18 x106 unité astronomique
4) Pourquoi donne-t-on la distance Canopus en année lumière et pas en unité
astronomique ? (2 pts)
On donne la Terre-Canopus en année lumière car les unités astronomiques servent
pour les distances dans le système solaire et pour unités plus lointaines on utilise
les années lumières.
5) Si une sonde spatiale, se pose sur Canopus en 18 heures, avec une vitesse de 0,5 m/s.
Déterminez à quelle distance en kilomètre se trouvait-elle de Canopus avant pour se
poser. (4 pts)
On sait que :
=
avec
en m/s si d en m et t en seconde.
d = ? km et t=18 h et v= 0,5 m/s
or 1 h = 60 min et 1 min = 60 s donc t = 18 x 60 x 60 ; t= 64 800 s
d = v x t ; d= 0,5 x 64 800 ; d = 32 400 m
or 1000 m = 1 km donc d= d= 32,4 km
La sonde spatiale se trouvait à 32,4 km de Canopus
6) Arrondissez votre résultat à l’unité. (2 pts)
La sonde spatiale est à une distance de 32 km en arrondissant à l’unité.
Données :
- 1 a.l. = 9,47x1012 km
- Vitesse de la lumière : 300 000 km/s ou 3x105 km/s
- 1 U.A = 150 000 000 km ou 1,5x108 km
-
=
avec
en m/s si d en m et t en seconde.
Exercice 3 : Et un peu de mouvement…pour finir :
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Image 1
Image 2
En observant les deux images, indiquez, pour chacune des situations ci-dessous, si le
système choisi (objet que l’on étudie) est en mouvement ou s’il est immobile, par rapport au
référentiel choisi (objet de référence pour étudier le mouvement d’un objet), en justifiant
votre réponse.
1) Système : voiture A référentiel : voiture B (2 pts)
La voiture A est en mouvement par rapport à la voiture B, car la distance entre les
voitures A et B augmente.
2) Système : voiture B référentiel : voiture C (2 pts)
La voiture B est immobile par rapport à la voiture C, car la distance entre les voitures
B et C reste constante.
3) Système : voiture A référentiel : route
(2 pts)
La voiture A est immobile par rapport à la route, car la distance entre la voiture A et
la route reste constante.
4) Système : voiture D référentiel : homme (2 pts)
La voiture D est immobile par rapport à l’homme, car la distance entre la voiture D et
l’homme reste constante.
5) Système : voiture A référentiel : homme
(2 pts)
La voiture A est en mouvement par rapport à l’homme, car la distance entre la voiture
A et l’homme diminue.