Fiche de physique - chimie
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Exercie sur la description de l'univers

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A.




Donnée : célérité (vitesse) de la lumière dans le vide c = 3,0\times 10^5 km.s^{-1}

1. Définition d'une année lumière.

2. Calculer la distance D en kilomètre puis en mètre, parcourue par la lumière en une année (365 jours) dans le vide.

3. Sachant que le Soleil est distant de d= 1,5\times 10^8 km de la Terre, quelle durée \Delta t met la lumière du soleil pour nous parvenir ?

B.

Un réflecteur à rayon laser est posé sur la surface de la Lune. On mesure la durée séparant l'émission du rayon laser sur Terre et sa réception après un aller-retour. On trouve cette durée égale à : \Delta t=2,54s

1. Déterminer la distance 'd' séparant la surface des deux astres, sachant que la célérité de la lumière dans le vide est c = 3,00\times 10^8 m.s^{-1}.

2. Quelle est la distance d'entre le centre des deux astres en mètre puis en kilomètre.

3. Déterminer cette distance d' en unité astronomique. Une unité astronomique correspond à la distance Terre-Soleil :

1 U.A  = 1,50\times 10^8 km


Données : Rayon de la Terre : R_T = 6,40.10^3 km Rayon de la Lune : R_L = 1,72 \times 10^3 km





A.

1. Définition d'une année lumière.

L'année de lumière (a.l.) est la distance parcourue par un signal lumineux, dans le vide, pendant une année.

2. Calculer la distance D en kilomètre puis en mètre parcourue par la lumière en une année (365 jours) dans le vide .

D=cdeltamajt avec D e m et deltamajt en s


D = 3,0\times 105\times (365\times 24\times 60\times 60) = 9,5 \times  1012 km = 9,5 \times  10^{15} m


La distance parcourue par la lumière en une année dans le vide est :

D= 9,5 \times 1012 km


3. Sachant que le Soleil est distant de d= 1,5\times 10^8 km de la Terre, quelle durée deltamajt met la lumière qu'il émet pour nous parvenir ?

c=\frac{D}{\Delta t}  \text{ donc } \Delta t=\frac{D}{C}=\frac{1,5\times 10^8}{3\times10^5}=5×10^2 s

La lumière du Soleil met environ 500 s = 8,3 min pour nous parvenir.

B.

Un réflecteur à rayon laser est posé sur la surface de la Lune. On mesure la durée séparant l'émission du rayon laser sur Terre et sa réception après un aller-retour. On trouve cette durée égale à :

deltamajt=2,54s


1. Déterminer la distance 'd' séparant la surface des deux astres, sachant que la célérité de la lumière dans le vide est c = 3,00\times10^8  m/s.

c=\frac{2D}{\Delta t} \text{ donc } D=\frac{c\Delta t}{2}=\frac{3\times10^8\times 2,54}{2}=3,81\times 10^8=3,81\times 10^5 km

2. Quelle est la distance d' entre le centre des deux astres en mètre puis en kilomètre.

d' = d + R_T + R_L = 3,81\times 10^5 + 6,40 \times 10^3 + 1,72\times 10^3 = 3,89\times 10^5 km = 3,89\times 10^8 m

Exercice sur la description de l'univers : image 1


3. Déterminer cette distance en unité astronomique. Une unité astronomique correspond à la distance Terre-Soleil :

1 U.A  = 1,50\times 10^8 km

d=\frac{3,89\times10^5}{1,5\times 10^8}=2,59\times 10^{-3} U.A

Données : Rayon de la Terre : R_T = 6,40.10^3 km Rayon de la Lune : R_L = 1,72\times 10^3  km
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