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Relativité

Posté par
JeVeComprendr
07-02-18 à 16:08

Bonjour voici un exercice mais je ne sais pas comment faire pour le résoudre

Le mésons + est une particule instable dont la durée de vie moyenne est 2.8*10-8 s dans son référentiel propre.
Dans un laboratoire, on mesure la durée de vie moyenne de mésons +, animées d'une vitesse proche de c. Les résultats suivants sont-ils possibles : 2.6*10-8s ; 2.6*10-7s ?

Merci de votre aide

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 17:22

Bonjour,

Tout ce dont tu as besoin ( et même davantage ) est ici :


Reviens, ensuite si tu le juges utile faire des propositions argumentées de réponses.

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 17:43

Bonjour,

Je ne comprends pas tout dans son calcul :

Il marque t0 = 1 min = 60 s     <-- ça j'ai compris
Ensuite v = 2.00*108 m/s    <-- ça aussi j'ai compris
La célérité aussi

Mais pourquoi il fait v/c ?

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 17:59

Le calcul de v/c est une étape intermédiaire pour calculer le facteur de Lorentz lequel va ensuite servir à calculer la durée du temps propre :
v/c = 2/3

\large \gamma = \dfrac{1}{ \sqrt{1-\left( \dfrac{v}{c}\right)^2} }
 \large \gamma = \dfrac{1}{ \sqrt{1- \dfrac{4}{9} } }  \approx 1,34

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 18:10

D'accord j'ai compris mais est ce que ici ce calcul est utile ?

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 18:14

Pardon, excuse ma distraction.
Il fallait lire :

Le calcul de v/c est une étape intermédiaire pour calculer le facteur de Lorentz lequel va ensuite servir, connaissant le temps propre  à calculer la durée du temps mesuré :

t = * t0 = 60 * 1,34 80,5s

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 18:19

Oui, ici ce calcul est utile.
Il faut l'utiliser à l'envers.
L'énoncé te donne t et t0 ce qui te permet de calculer
Ensuite, connaissant tu peux calculer la valeur de (v/c) et  juger dans chacun des deux cas prposé si le résultat obtenu est conforme à l'énoncé.

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 18:33

Alors j'ai un problème

t0 = 2.6*108
Donc = \frac{1}{1-\sqrt{\frac{(2.6*10^8)²}{(3.00*10^8)²}}} 2.00

Donc tm = 2.00 * 2.6 * 108 = 520000000 = 5.2 * 108 s

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 18:43

Ton calcul est faux.
Tu y as introduit la valeur 2,6.108 comme s'il s'agissait de la vitesse des mésons  + alors que l'énoncé indique que 2,6.10-8 s est la durée de vie (moyenne) de ces mésons  +

L'énoncé ne donne pas la vitesse des mésons, il donne les durées de vie de ces particules ( durée de vie propre et durée de vie mesurée en laboratoire )

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 18:52

Alors comment je peux trouver la vitesse avec les durées ? c'est compliqué ?

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 19:02

On ne te demande pas de calculer des vitesses, on te demande de dire si les deux mesures de durée de vie faites dans le référentiel du laboratoire sont oui on non possibles.

Je t'ai indiqué la méthode, mais tu n'en as tenu aucun compte.

L'énoncé donne :
Durée de vie propre des mésons : Δt0 = 2,8.10-8s
Durée de vie mesurée ( Cas n°1) : Δt1 = 2,6.10-8s
Durée de vie mesurée ( Cas n°2) : Δt2 = 2,6.10-7s

A toi de calculer le facteur de Lorentz à partir de ces données dans ces deux cas.
Il ne serait peut être pas inutile de revenir à  

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 19:05

D'accord mais dans l'énoncé on ne donne pas la vitesse pour le calcul de Lorentz.

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 19:12

Tu peux calculer le facteur de Lorentz en utilisant uniquement Δt0 et  Δt1 ( Cas n°1 ) et même chose pour le cas n°2

Relecture attentive de vivement conseillée

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 19:17

Donc c'est avec tm = * tp

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 19:25

Je conserve les notations Δt0 pour la durée de vie propre et Δt1 , Δt2 pour les durées de vie mesurées dans chacun des 2 cas proposés.
On a donc

Cas n°1 : γ1 = Δt1 / Δt0
Cas n°2 : γ2 = Δt2 / Δt0

Commence par calculer numériquement ces deux valeurs et quelque chose devrait déjà te sauter aux yeux !

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 19:32

Cas n°1 = \frac{2.6 * 10-8}{2.6*10-8} = 1
Cas n°2 = \frac{2.6 * 10-7}{2.6*10-8} = 10

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 19:33

Je sais pas si on peut dire ça mais le cas n°1 est plus probable ou est possible que le cas n°2

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 19:41

Tes calculs sont faux :

Cas n°1 : γ1 = Δt1 / Δt0 = 2,6.10-8 / 2.8.10-8 = 0,928
Cas n°2 : γ2 = Δt2 / Δt0 = 2,6.10-7 / 2,8.10-8 = 9,29

Et maintenant ce qui devait te sauter aux yeux :

Relativité

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 19:45

Donc c'est le cas n°2 qui est possible

Posté par
odbugt1
re : Relativité 07-02-18 à 20:01

Pour l'instant on peut simplement dire que le cas 1 n'est pas possible car le temps mesuré est inférieur au temps propre ( d'ou le facteur de Lorentz < 1 ) ce qui n'est pas possible.

Pour le cas n°2, il faut encore confirmer ce que l'énoncé annonce :
Les mésons ont une vitesse v proche de c ce qui veut dire que le rapport v/c doit avoisiner la valeur 1

Il faut donc à partir de la valeur calculée = 9,29 calculer le rapport v/c en utilisant :

\large \gamma = \dfrac{1}{ \sqrt{1-\left( \dfrac{v}{c}\right)^2} }
donc
\large 9,29 = \dfrac{1}{ \sqrt{1-\left( \dfrac{v}{c}\right)^2} }

Si à partir de cette relation tu trouves que (v/c)1  tu pourras conclure que cette mesure est possible.
Sinon elle ne sera pas possible, mais pour des raisons différentes du 1er cas.

Posté par
JeVeComprendr
re : Relativité 07-02-18 à 20:16

Ok dacc

Merci de ton aide précieuse



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