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Niveau quatrième
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vitesse de la lumière

Posté par
shymiafyzik
24-06-14 à 09:36

Bonjour,

On nous demande quelle est la vitesse approximative de la lumière dans l'air...

sachant que v = 3 x 10 puissance 8

Comment fait-on les puissances sur le clavier ?

Posté par
J-P
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 10:11

L'indice de réfraction de l'air est presque le même que celui du vide (n = 1) ...
Et donc la vitesse de la lumière dans l'air est pratiquement la même que la vitesse de la lumière dans le vide... soit donc environ 3.10^8\  m/s

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 10:35


en classe de 4e, on ne nous parle pas de "l'indice de réfraction de l'air".

Merci pour votre réponse.

____________________________________________________________________________

On nous demande de calculer la durée de propagation de la lumière dans une fibre optique pour un trajet long de 2 000 km.

Je vais utiliser la formule:          d
                                t  = ---
                                      v


sachant que la vitesse de la lumière dans le verre vaut  

2 x 10 puissance 8 m/s

            2 000 000
    t  =    ---------
         2 x 10 puisance 8


                2 x 10 puissance 6
   t  =  --------------------------------------
        0,2 x 10 puissance 1 x 10 puissance 8


   t =     10 x 10 puissance ?


comment fait-on les puisances sur le clavier SVP ???

Posté par
Coll Moderateur
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 12:46

Bonjour à tous les deux,

Pour écrire "10 à la puissance 8" tu as le choix :

. (le plus simple ; comme sur une calculatrice) 10^8

. facile (plus long à expliquer qu'à faire) :
    + Tu tapes 108
    + Tu sélectionnes le 8
    + Tu cliques sur le bouton X2 qui se trouve en bas du cadre d'écriture, au-dessus de "POSTER"
    + Cela place des balises [sup][/sup] de part et d'autre de ce 8, comme ceci 10[sup]8[/sup]
    + Résultat : 108

. guère plus compliqué, et très "pro", comme l'a fait J-P :
    + Tu tapes 10^8
    + Tu sélectionnes tout cela
    + Tu cliques sur le petit bouton LTX qui se trouve en bas du cadre d'écriture au-dessus de "Aperçu"
    + Cela place des balises [tex][/tex] autour de la sélection, comme ceci : [tex]10^8[/tex]
    + Résultat : 10^8

Quelle que soit ta méthode, n'oublie pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.
___________

Distance à parcourir d = 2 000 km = 2.103 km = 2.106 m
Célérité dans la fibre optique v = 2.108 m/s

Calcul de la durée : t = d / v
Si d est en mètres et v en mètres par seconde, alors la durée sera en secondes

Application numérique :
t\,=\,\dfrac{d}{v}\,=\,\dfrac{2.10^6}{2.10^8}\,=\,...\; ?\;...\; \rm{s}

Le calcul avec les puissances est tout à fait du programme de quatrième...

Posté par
J-P
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 13:58

Les questions posées le 24-06-14 à 10:35 n'ont rien à voir avec celle posée le 24-06-14 à 09:36

C'est encore plus important de s'en rendre compte que de faire l'exercice ... probablement sans l'avoir compris.

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 17:14

Bonsoir J.P,

Les deux questions sont comparées car il s'agit d'un exercice sur la vitesse de la lumière dans le vide et dans des fibres optiques.

c.a.d:

1) dans le vide

v = 3 x 10^8

2) dans une fibre optique:

v = 2 x 10^8

j'essaie le calcul maintenant avec Coll.

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 17:22

Pour Coll,

Il faut donc calculer la durée de propagation de la lumière dans une fibre optique:


         d
   t =  ---
         v


        2 000 000
   t = -----------
         2 x 10^8


        2 x 10^6
   t = ------------      
        2 x 10^8

c'est là que je ne comprends pas la suite du calcul.

   t =  10^6-8      ????????????????????????????

on ne peut pas avoir une puissance négative ?

Posté par
J-P
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 17:37

Citation :
on ne peut pas avoir une puissance négative ?


Et pourquoi pas ?

10^{-2} = \frac{1}{10^2} = 0,01

Et n'oublie pas l'unité ...
-----

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 18:14


La durée t est en seconde. Donc t = 0,01 s

Dit-on 1 centième de seconde ?

Si oui, si on a par exemple :

t = 10^-13 s

dit-on que la durée vaut 0, 0000000000001 s

c.a.d: 10000 miliardième de seconde ?

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 18:16


t = 10 puissance moins 13  ....

pas au point l'écriture des puissances...

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 18:18



     10 ^-13

ça ne marche pas l'écriture pour les puissances négatives

Posté par
Coll Moderateur
re : vitesse de la lumière 24-06-14 à 20:34

Oui, 10^{-2}\;\rm{s}\;=\;0,01\,\rm{s}
C'est-à-dire un centième de seconde.
___________

Quant aux puissances négatives, "ça marche" très bien :

10^{-13}\;\rm{s}\;=\;0,000\,000\,000\,000\,1\;\rm{s}

Mais cela ne vaut pas du tout 10 000 milliardièmes de seconde.

1 milliard = 1 000 000 000 = 109

1 milliardième = 10^{-9}\;=\;\dfrac{1}{10^9}\;=\;0,000 \,000\,001

10 000 = 104

10 000 milliardièmes = 104 10-9 = 104-9 = 10-5 = 0,000 01

Ce serait une bonne idée de réviser le calcul avec les puissances...

Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 25-06-14 à 08:12


1) Concernant l'écriture des puissances négatives, pourquoi cela ne marche pas chez moi ? est-ce le signe "-" ? sur mon clavier, il se situe sur la touche du "6" (c'est un vieil ordi.)lorsque je l'utilise, la taille du chiffre des puissances est la même que celle de 10.

2) Concernant les sous-multiples, c'est du niveau de l'école primaire et j'ai besoin de révisions !

dixième
centième
millième

dix-millième
cent-millième
millionième                   10 puissance -6

dix-millionième               10 puissance -7
cent-millionième              10 puissance -8
milliardième                  10 puissance -9

et après ? que représente 10 puisance -13 ?    

3) à propos de la durée "t":

si t = 0,01 s
un centième de seconde
quelles sont la question et la réponse littérales qui correspondent à "t" ?

- quelle est la durée de propagation de la lumière dans une fibre optique lorsque la distance "d" vaut 200 000 000 mètres et sa vitesse approximative "v" correspond à 2 x 10 ^8 m/s  ?

- Il faut un centième de seconde à la lumière pour parcourir 200 000 000 mètres dans une fibre optique sachant que sa vitesse approximative correspond à 200 000 000 de mètres par seconde
pour moi ce n'est pas clair
            

Posté par
J-P
re : vitesse de la lumière 25-06-14 à 09:02

Pour les puissances négatives ou même les positives à plus de 1 chiffre, le Latex impose d'utiliser des accollades.

10^{-12} entre les balises Tex donnera 10^{-12}
-----
Préfixe "pico" pour 10^{-12}
exemple : 10^{-12} s = 1 picoseconde.

Préfixe "femto" pour 10^{-15}
exemple : 10^{-15} s = 1 femtoseconde.

voir sur ce lien :
-----
Et donc : 10^{-13} s est égal à 0,1 picoseconde, ou si on veut à 100 femtoseconde
-----

Et ta dernière phrase devrait être :

- Il faut un centième de seconde à la lumière pour parcourir \red2\ 000\ 000 mètres dans une fibre optique sachant que sa vitesse approximative correspond à 200 000 000 mètres par seconde


Posté par
shymiafyzik
re : vitesse de la lumière 25-06-14 à 10:36



Pour les puissances négatives et positives à plus de 1 chiffre:

- Comment utiliser les accolades ?

elles se trouvent chez moi en bas à droite de la touche 4 et de la touche +

_____________________________________________________________________________

Pour les sous-multiples:
                                     1                       1
10 puissance moins 12     =   ---------------    = ------------------------
                              10 puissance 12        1 000 000 000 000


dit-on "  un mille-milliardième  "   ?
                                  1                           1
10 puissance moins 13     =  --------------      =  -------------------------
                             10 puissance 13          10 000 000 000 000


dit-on   " un dix-mille milliardième  " ???



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