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Neutron Cosmique

Posté par
physiqueabt
08-03-14 à 17:22

Merci par avance pour votre aide!

Le rayonnement cosmique regroupe l'ensemble des particules qui circulent dans le vide de l'espace . Ses origines ne sont pas encore clairement identifiées et sont sans doute multiplies. On évoque comme sources possible les étoiles ou les supernovas . 
Ce rayonnement est notamment constitué de neutrons, qui se propagent à une vitesse proche de celle de la lumière: 
0,999 999 999 999 995c . Leur durée de vie propre est d'environ 1000s . 

1.a. Déterminer la durée de vie d'un neutron cosmique mesurée par un observateur considéré comme fixe . 
b. En déduire la distance que peut parcourir un neutron cosmique dans l'espace selon ce même observateur . 
2.a. Un tel neutron pourrait-il provenir de l'étoile Alpha du Centaure , distante de la Terre de 4 années de lumière ? 
b.Si oui quelle serait la durée du trajet pour le neutron? pour un observateur terrestre ? 

1.a. la on va calculer la durée impropre . 
mais pour le calcul c'est pas grave si sur la calculatrice je ne rentre pas toute les 9 de la vitesse parce que sinon si marche pas pour calculer gamma . 

Posté par
J-P
re : Neutron Cosmique 08-03-14 à 19:44

1.

a)

1/Racine(1 - (v/c)²) = 1/Racine(1 - 0,999999999999995²) = 10^7

t = 1000 * 10^7 = 10^10 s
---
b)

d = 0,999999999999995 * 3.10^8 * 10^10 = 3.10^18 m
-----
2.
a)

d = 3.10^18 m = 3,2.10^2 al > 4 al
et donc, un tel neutron peut provenir de l'étoile Alpha du Centaure
---
b)

distance : 4.al
avec une vitesse très proche de celle de la lumière ---> durée : 4 ans
-----
Sauf distraction.  

Posté par
physiqueabt
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 16:28

Merci beaucoup!

Mais pourriez-vous m'expliquer comment vous obtenez le résultat 10^7 à la première question ? car quand je tape le calcul sur ma calculatrice ca ne marche pas ...
Et pour la dernière question, 4 ans c'est bien la durée du trajet pour un observateur terrestre ? mais qu'en est-il de la durée du trajet pour le neutron ?

Merci d'avance

Posté par
J-P
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 17:01

Une manière parmi d'autre de calculer :

(1 - 0,999999999999995²) = (1² - 0,999999999999995²)  (penser à a²-b² = (a-1).(a+b))

= (1 - 0,999 999 999 999 995) * (1 + 0,999999999999995)

= 0,000 000 000 000 005 * 1,999999999999995

= 5.10^-15 * 1,999999999999995

presque égal à 5.10^-15 * 2 = 10^-14

Et donc Racine(1 - 0,999999999999995²) presque = racine(10^-14) = 10^-7

et 1/Racine(1 - 0,999999999999995²) presque = 1/10^-7 = 10^7

Sauf distraction.  

Posté par
physiqueabt
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 18:04

Merci bcp

Et en ce qui concerne la dernière question ? Qu'elle est la durée du trajet pour le neutron ? si on sait que pour un observateur terrestre elle est de 4 ans.

Merci d'avance !

Posté par
J-P
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 19:13

Comme la question 2b est posée, la réponse est 4 ans.

Posté par
physiqueabt
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 19:36

La durée du trajet perçue par un observateur terrestre et le neutron ne doit pourtant pas être la même si on tient compte de la relativité du temps, non ?  

Posté par
physiqueabt
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 19:39

Si j'ai bien compris, 4 ans est la durée pour le neutron. Je me suis donc trompée en posant ma question : quelle est la durée du trajet pour un observateur terrestre ?

Merci d'avance

Posté par
physiqueabt
re : Neutron Cosmique 09-03-14 à 19:58

Je crois que finalement je ne m'étais pas trompée en posant ma question. 4 ans correspond au temps mesuré, soit la durée du trajet pour un observateur terrestre. La durée du trajet pour un neutron correspondrait donc au temps propre.

temps propre = temps mesuré x racine (1-(v/c)²)
             = 4 x 10^-7 ans
             = 12,6144 s  (1 ans = 31536000s)

La durée du trajet pour le neutron serait donc de 12,6144s.

Qu'en pensez-vous ??

Posté par
J-P
re : Neutron Cosmique 10-03-14 à 18:41

Pour un observateur terrestre , la durée est 4 ans.
Pour un référentiel lié au neutron, la durée est 1000 * 4*320 = 12,5 s environ.




Posté par
J-P
re : Neutron Cosmique 10-03-14 à 18:42

Lire : 1000 * 4/320 = 12,5 s environ.



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