Exercice 11. Rappeler la valeur de la vitesse de la lumire dans l'air. L'crire en notation scientifique.2. Rappeler la valeur de la vitesse de la lumire dans le vide. L'crire en notation scientifique.3. Dfinir ce que l'on appelle une anne lumire.4. Recopier et complter la formule suivante : v = ....................5. Recopier et complter la formule suivante : d = ....................6. Recopier et complter la formule suivante : t = ....................7. Recopier et complter : 1 h = .................s 1 min = ................ s 1 jour = .............. h1 jour = ................................................................................................ s (indiquer le calcul fait)

Exercice 2Lors d'un tir laser sur la Lune, on enregistre les signaux mis lors du dpart du faisceau et lors de son retour sur Terre.1. Que reprsente le temps qui spare ces deux signaux ? (2,56s est le temps ncessaire la lumire pour ...)2. Calculons la distance entre la Terre et la Lune :a. Que connait-on ? v ? d ? t ?b. Que cherche-t-on ? v ? d ? t ?c. Quelle formule utiliser ? Quelles units utiliser ? A-t-on besoin de faire des conversions ?d. Quelle opration doit-on effectuer ?e. Prendre la calculatrice et faire le calcul.

Exercice 3La lumire met 0,2 seconde pour faire le tour de la Terre au niveau de l'quateur dans une fibre optique ( fil de verre trs fin). Le primtre de la Terre est de 40 000 km. On cherche calculer la vitesse de la lumire dans le verre.a. Que connait-on ? v ? d ? t ?b. Que cherche-t-on ? v ? d ? t ?c. Quelle formule utiliser ? Quelles units utiliser ? A-t-on besoin de faire des conversions ?d. Quelle opration doit-on effectuer ?e. Prendre la calculatrice et faire le calcul.

Exercice 4crire les oprations chaque fois.1. Rappeler la vitesse de la lumire dans le vide.2. Quelle distance est parcourue par la lumire en 1 minute ?3. Quelle distance est parcourue par la lumire en 1 heure ?4. Quelle distance est parcourue par la lumire en 1 journe ?5. Quelle distance est parcourue par la lumire en 365,25 jours ( dure d'une anne ) ?

Lanne-lumire ( a.l. ) est la distance parcourue en une anne par la lumire.6. L'toile la plus proche aprs le Soleil est Proxima du Centaure est 4,2 annes lumires. Calculer le nombre de kilomtres nous sparant de cette toile.

Exercice 5La nbuleuse du Crabe (M1, NGC 1952, Taurus A, Taurus X-1) est un rmanent de supernova rsultant de l'explosion d'une supernova historique observe par plusieurs astronomes en 1054 et 1055.Situe une distance d'environ 6 300 annes-lumire de la Terre, dans la constellation du Taureau, la nbuleuse a un diamtre de 11 annes-lumire et sa vitesse d'expansion est de 1 500 km/s, caractristiques typiques pour un rmanent de cet ge. C'est le premier objet astronomique avoir t identifi une explosion historique de

supernova.1. Que signifie Situe une distance d'environ 6 300 annes-lumire ?2. Quand cette toile a-t-elle explos ?3. A quelle distance en kilomtre se situe cette nbuleuse ?

Exercice 6Le Soleil se trouve environ cent cinquante million de kilomtres de la Terre."Quand on regarde le Soleil, on le voit tel qu'il tait il y a environ 8 minutes et 20 secondes." Vrifier cette affirmation.

Exercice 7En 1969, Armstrong et Aldrin ont dpos un rflecteur de rayons LASER sur la Lune. Depuis la Terre, on vise ce rflecteur et on peut dterminer avec prcision le temps mis par la lumire pour faire l'aller-retour Terre-Lune. Une de ces mesures a donn t = 2,704046 s. Quelle tait la distance Terre-Lune ce jour-ci au mtre prs ? Compte tenu de la prcision de la mesure du temps, on prendra une valeur prcise de la vitesse de propagation de la lumire v = 299 792 458 m/s.

Exercice 8La foudre tombe 6 km d'un observateur. On donne la vitesse de la lumire : 300 000 km/s.1) Quel est le temps mis par la lumire mise par l'clair pour atteindre l'observateur ?2) Le son a une vitesse de propagation de 340 m/s. Quel temps mettra le bruit du tonnerre pour arriver l'observateur ?3) Comparer ces deux temps. En dduire une mthode pour dterminer approximativement quelle distance la foudre tombe d'un observateur.

Exercice 9Andromde est une galaxie situe 2,2 millions d'annes lumire de notre galaxie, la Voie Lacte. 1) Convertir en kilomtre la distance qui nous spare d'Andromde.2) Calculer en seconde la dure du trajet de la lumire pour arriver jusqu' Andromde.

Exercice 10New Horizons ( nouveaux horizons en franais) est une sonde spatiale de la NASA destine survoler Pluton et son satellite Charon en 2015, puis continuer dans la ceinture de Kuiper. Elle tudiera aussi Jupiter et ses lunes.Il s'agit du premier engin spcifiquement tudi pour retransmettre des donnes des objets lointains du systme solaire.La sonde a t lance le jeudi 19 janvier 2006 14h00, heure de la cte Est des tats-Unis, soit 20h00 heure franaise (UTC + 1) sans problme technique et a utilis l'assistance gravitationnelle de Jupiter le 28 fvrier 2007.1. Quel ge aviez-vous lorsque la sonde est parti ? Quel ge aurez-vous lorsqu'elle arrivera proximit de Pluton ?2. La distance Terre-Pluton est d'environ 6 milliard de kilomtre. Si on envoie un message la sonde lorsqu'elle se trouve proximit de Pluton, combien de temps devra-t-on attendre avant d'avoir une rponse ? Les messages radio se dplacent la vitesse de la lumire.

Exercice 11. Rappeler la valeur de la vitesse de la lumire dans l'air. L'crire en notation scientifique.

v=300000km / s=310 km / s2. Rappeler la valeur de la vitesse de la lumire dans le vide. L'crire en notation scientifique.

v=300000 km / s=310 km /s3. Dfinir ce que l'on appelle une anne lumire.Lanne-lumire ( a.l. ) est la distance parcourue en une anne par la lumire.

4. Recopier et complter la formule suivante : v = dt

5. Recopier et complter la formule suivante : d = vt

6. Recopier et complter la formule suivante : t = dv

7. Recopier et complter : 1 h = 3600 s 1 min = 60 s 1 jour = 24 h1 jour = 243600=86400 s (indiquer le calcul fait)

Exercice 2Lors d'un tir laser sur la Lune, on enregistre les signaux mis lors du dpart du faisceau et lors de son retour sur Terre.1. Que reprsente le temps qui spare ces deux signaux ?2,56s est le temps ncessaire la lumire pour faire un aller-retour Terre Lune, c'est dire 2d TerreLune2. Calculons la distance entre la Terre et la Lune :a. Que connait-on ? v ? d ? t ? On connait t = 2,56s et v = 310 km/sb. Que cherche-t-on ? v ? d ? t ? On cherche dc. Quelle formule utiliser ?

d =vtQuelles units utiliser ?t en s, v en km/s donc d sera en kmA-t-on besoin de faire des conversions ?Nond. Quelle opration doit-on effectuer ?d = 3102,56e. Prendre la calculatrice et faire le calcul.d = 768000 kmATTENTION ceci est deux fois la distance Terre Lune donc il faut diviser cette distance pour

trouver d TerreLune=768000

2=384000 km

Exercice 3La lumire met 0,2 seconde pour faire le tour de la Terre au niveau de l'quateur dans une fibre optique ( fil de verre trs fin). Le primtre de la Terre est de 40 000 km. On cherche calculer la vitesse de la lumire dans le verre.a. Que connait-on ? v ? d ? t ? d = 40000 km et t = 0,2sb. Que cherche-t-on ? v ? d ? t ? On cherche vc. Quelle formule utiliser ?

v= dt

Quelles units utiliser ?d en km et t en s donc v en km/sA-t-on besoin de faire des conversions ?Nond. Quelle opration doit-on effectuer ?

v=400000,2

e. Prendre la calculatrice et faire le calcul.v = 200000 km/s

Exercice 4crire les oprations chaque fois.1. Rappeler la vitesse de la lumire dans le vide.v = 310 km/s2. Quelle distance est parcourue par la lumire en 1 minute ?On connait v = 310 km/s et t = 1 minOn cherche d = vtv en km/s et t en min, on voit qu'il va falloir convertir. Le plus simple est de convertir t en s.t = 1min = 60sdonc d = 31060=18 000 000 km=1,810km

3. Quelle distance est parcourue par la lumire en 1 heure ?On connait v = 310 km/s et t = 1 hOn cherche d = vtv en km/s et t en h, on voit qu'il va falloir convertir. Le plus simple est de convertir t en s.t = 1h = 60min = 3600sdonc d = 3103600=1,0810 km

4. Quelle distance est parcourue par la lumire en 1 journe ?On connait v = 310 km/s et t = 1 jOn cherche d = vtv en km/s et t en j, on voit qu'il va falloir convertir. Le plus simple est de convertir t en s.t = 1j = 24h = 2460 min = 1440 min = 144060 s = 86400 sdonc d = 31086400=2,5921010 km

5. Quelle distance est parcourue par la lumire en 365,25 jours ( dure d'une anne ) ?On connait v = 310 km/s et t = 1 anOn cherche d = vtv en km/s et t en , on voit qu'il va falloir convertir. Le plus simple est de convertir t en s.t = 1an = 365,25j = 365,25 times 24 times 60 times 60 = 31557600 sdonc d = 31031557600=9,471012 km

Lanne-lumire ( a.l. ) est la distance parcourue en une anne par la lumire.6. L'toile la plus proche aprs le Soleil est Proxima du Centaure est 4,2 annes lumires. Calculer le nombre de kilomtres nous sparant de cette toile.

1 a.l. 9,471012 km4,2 a.l. ?4,29,47102

1=3,981013 km

Exercice 5La nbuleuse du Crabe (M1, NGC 1952, Taurus A, Taurus X-1) est un rmanent de supernova rsultant de l'explosion d'une supernova historique observe par plusieurs astronomes en 1054 et 1055.Situe une distance d'environ 6 300 annes-lumire de la Terre, dans la constellation du Taureau, la nbuleuse a un diamtre de 11 annes-lumire et sa vitesse d'expansion est de 1 500 km/s, caractristiques

typiques pour un rmanent de cet ge. C'est le premier objet astronomique avoir t identifi une explosion historique de supernova.1. Que signifie Situe une distance d'environ 6 300 annes-lumire ?La lumire qui vient de cette nbuleuse a mis 6 300 ans pour nous parvenir. Nous voyons cette nbuleuse telle qu'elle tait il y a 6300 ans.2. Quand cette toile a-t-elle explos ?1055 - 6300 = 5245 Av JC3. A quelle distance en kilomtre se situe cette nbuleuse ?La lumire a mis 6300 ans pour nous parvenir donc t = 6300 ans.v = 300 000 km/sOn cherche d.On convertit t en s : t = 6300 ans = 6300365,25243600 = 1,9881011 sdonc d = vt = 3101,9881011 = 5,961016 km

Exercice 6Le Soleil se trouve environ cent cinquante million de kilomtres de la Terre."Quand on regarde le Soleil, on le voit tel qu'il tait il y a environ 8 minutes et 20 secondes." Vrifier cette affirmation.Plusieurs faon de faire. En voil une :On connait v = 300000km/s et d = 1,510 km t =

dv =

1,510310 = 500s = 86020 = 8 min 20s

Exercice 7En 1969, Armstrong et Aldrin ont dpos un rflecteur de rayons LASER sur la Lune. Depuis la Terre, on vise ce rflecteur et on peut dterminer avec prcision le temps mis par la lumire pour faire l'aller-retour Terre-Lune. Une de ces mesures a donn t = 2,704046 s. Quelle tait la distance Terre-Lune ce jour-ci au mtre prs ? Compte tenu de la prcision de la mesure du temps, on prendra une valeur prcise de la vitesse de propagation de la lumire v = 299 792 458 m/s.

Exercice 8La foudre tombe 6 km d'un observateur. On donne la vitesse de la lumire : 300 000 km/s.1) Quel est le temps mis par la lumire mise par l'clair pour atteindre l'observateur ?2) Le son a une vitesse de propagation de 340 m/s. Quel temps mettra le bruit du tonnerre pour arriver l'observateur ?3) Comparer ces deux temps. En dduire une mthode pour dterminer approximativement quelle distance la foudre tombe d'un observateur.

Exercice 9Andromde est une galaxie situe 2,2 millions d'annes lumire de notre galaxie, la Voie Lacte. 1) Convertir en kilomtre la distance qui nous spare d'Andromde.2) Calculer en seconde la dure du trajet de la lumire pour arriver jusqu' Andromde.

Exercice 10New Horizons ( nouveaux horizons en franais) est une sonde spatiale de la NASA destine survoler Pluton et son satellite Charon en 2015, puis continuer dans la ceinture de Kuiper. Elle tudiera aussi Jupiter et ses lunes.Il s'agit du premier engin spcifiquement tudi pour retransmettre des donnes des objets lointains du systme solaire.La sonde a t lance le jeudi 19 janvier 2006 14h00, heure de la cte Est des tats-Unis, soit 20h00 heure franaise (UTC + 1) sans problme technique et a utilis l'assistance gravitationnelle

de Jupiter le 28 fvrier 2007.1. Quel ge aviez-vous lorsque la sonde est parti ? Quel ge aurez-vous lorsqu'elle arrivera proximit de Pluton ?2. La distance Terre-Pluton est d'environ 6 milliard de kilomtre. Si on envoie un message la sonde lorsqu'elle se trouve proximit de Pluton, combien de temps devra-t-on attendre avant d'avoir une rponse ? Les messages radio se dplacent la vitesse de la lumire.