03-Correction des exercices

Correction des exercices de la leçon n °3
Exercice n°9 : La lumière et le mètre.
a – La formule qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt est :
=
b – La vitesse de la lumière dans le vide au mètre près est de v = 299 792 458 m / s
c – Je cherche la distance parcourue par la lumière en 1/299792458e de seconde.
D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt :
m/s
m
=
s
On sait que : v = 299 792 458 m / s et t = 1/299792458e s.
Donc : d = v x t
d = 299 792 458 x 1/299792458
d=1m
La distance parcourue par la lumière en 1/299792458e de seconde est de 1 m
Exercice n°11 : La lumière et sa vitesse.
a - Je cherche la durée du trajet de la lumière pour aller de Galilée à l’élève.
D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt est :
km/s
km
=
s
On sait que : v = 300 000 km/s et d = 2 km.
Donc : =
=
t = 6,7 x 10-6 s
La lumière met 6,7 x 10-6 s pour aller de Galilée à l’élève.
b – La durée du parcourt est beaucoup trop faible pour pouvoir être mesurée avec les moyens techniques de
l’époque de Galilée.
Exercice n°13 : Voir sans entendre.
a – Cette expérience montre que la lumière se propage dans le vide car, même quand il y a le vide sous la cloche,
on voit toujours le réveil donc la lumière qu’il diffuse traverse le vide pour parvenir jusqu’à nos yeux.
b - Cette expérience montre que le son ne se propage pas dans le vide car quand il y a le vide sous la cloche, on
n’entend plus de réveil sonner donc le son ne parvient pas jusqu’à nos oreilles.
Exercice n°15 : Découvrir l’intérêt des fibres optiques.
a – La vitesse de la lumière dans le vide est plus grande que la vitesse de la lumière dans le verre car dans le vide
elle est de 300 000 km/s alors que dans le verre elle n’est que de 200 000 km/s.
b - Je cherche la durée de propagation de la lumière dans une fibre optique.
D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt :
km/s
km
=
s
On sait que : v = 200 000 km/s et d = 2 000 km.
Donc : =
=
La lumière met 0,01 s pour parcourir 2000 km.
t = 0,01 s
c – Les fibres optiques permettent de transporter des informations très rapidement, plus rapidement que tous
les autres moyens utilisés jusqu’à maintenant.
Exercice n°16 : Faire le tour de la Terre.
a - La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s elle parcourt donc 300 000km en 1 seconde.
b – On sait que le diamètre de la Terre est de 12 800 km
Or la circonférence de la Terre au niveau de l’équateur est : d = 12 800 x π = 40212,4 km
Tableau de proportionnalité :
1 tour
X
Donc x =
∗
40212,4 km
300 000 km
= 7,46 tours
,
Si la lumière pouvait faire le tour de la Terre elle ferait 7,46 tours en 1 seconde.
Exercice n°18 : Calculer la durée du parcourt Soleil-Terre.
a - La vitesse de la lumière dans le vide est de v = 300 000 km/s.
b - Je cherche la durée du parcourt Soleil-Terre.
D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt :
km/s
km
=
s
On sait que : v = 300 000km/s et d = 150 000 000 km.
Donc : =
=
t = 500 s
c – On sait que 1 mim = 60 s
= 8,333 min
donc = donc t = 8 min 20 s
La lumière met 500 s pour parcourir la distance Soleil-Terre.
or 8 min = 8 x 60 = 480 s il reste dons 20 s non comprise dans les 8 min
La lumière met 8 min 20 s pour parcourir la distance Soleil-Terre.
Exercice n°19 : Calculer l’année lumière.
a – 1 an = 365,25 jours = 365,25 x 24 h = 365,25 x 24 x3600 s = 31557600 s
donc 1 an = 31557600 s
b – La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s elle parcourt donc 300 000km en 1 seconde.
c - Je cherche la distance parcourue par la lumière en 1 an.
D’après la relation qui lie la distance d parcourue par la lumière à la durée t de ce parcourt :
km/s
km
=
s
On sait que : v = 300 000 km/s et t = 31557600 s
Donc : d = v x t
d = 300 000 x 31557600
d = 9,47 x 1012 km
La distance parcourue par la lumière en 1 an est de 9,47 x 1012 km
d – Une année lumière est la distance parcourue par la lumière en 1 an donc :
1 a.l = 9,47 x 1012 km = 9,47 x 1015 m.