Vitesse de la lumière et année-lumière fiche d'exercices · Physique-Chimie 3e
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📖 La leçon
Dans le vide, la lumière se déplace à environ 300 000 km/s (3 × 10⁸ m/s) : la vitesse la plus grande qui existe. Elle met 1,3 s pour venir de la Lune et 8 minutes du Soleil.
L'année-lumière (al) est la distance parcourue par la lumière en un an : environ 9 500 milliards de km. Ce n'est pas une durée !
Voir une étoile à 100 al, c'est la voir telle qu'elle était il y a 100 ans.
Astuce : d = v × t, comme pour une voiture.
L'année-lumière (al) est la distance parcourue par la lumière en un an : environ 9 500 milliards de km. Ce n'est pas une durée !
Voir une étoile à 100 al, c'est la voir telle qu'elle était il y a 100 ans.
Astuce : d = v × t, comme pour une voiture.
En bref : Dans le vide, la lumière se déplace à environ trois cent mille kilomètres par seconde : la vitesse la plus grande qui existe. Elle met un peu plus d'une seconde pour venir de la Lune et huit minutes du Soleil. L'année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an, environ neuf mille cinq cents milliards de kilomètres. Ce n'est pas une durée. Voir une étoile à cent années-lumière, c'est la voir telle qu'elle était il y a cent ans.
✅ Exercice 1 — Coche la bonne réponse ⭐ · 12 points
- Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?340 m/s3 000 km/s300 000 km/s300 000 m/s
- Une année-lumière est une unité de …tempsluminositévitessedistance
- La lumière du Soleil met environ … pour atteindre la Terre.8 minutes8 jours8 secondes8 heures
- La lumière se propage …plus vite dans l'eau que dans le videen zigzaguniquement dans l'airen ligne droite dans un milieu homogène
- Quelle formule relie distance, vitesse et temps ?d = v + td = v / td = v × td = t / v
- Combien vaut environ une année-lumière en kilomètres ?150 millions de km300 000 km9 500 milliards de km9,5 millions de km
- Trois secondes entre l'éclair et le tonnerre : la foudre est tombée à environ …10 km100 m300 000 km1 km
- Une étoile est à 50 années-lumière. Sa lumière reçue aujourd'hui est partie …il y a 50 joursil y a 50 secondesil y a 50 ansà l'instant
- La Lune est à 384 000 km. Sa lumière nous atteint en environ …1,3 min0,013 s1,3 s13 s
- Dans l'eau, la vitesse de la lumière est …plus faible que dans le videplus grande que dans le videégale à celle du sonnulle
- Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Soleil, est à environ …42 années-lumière4,2 années-lumière4,2 millions de km4,2 minutes-lumière
- Combien de temps la lumière met-elle pour parcourir 900 000 km ?0,3 s3 s3 min30 s
🖍️ Exercice 2 — Écris la légende du schéma ⭐⭐
Corrigé — Vitesse de la lumière et année-lumière (Physique-Chimie 3e)
Exercice 1 — Coche la bonne réponse
- 300 000 km/s — La lumière parcourt 300 000 km chaque seconde, soit 3 × 10⁸ m/s ; c'est la vitesse limite dans l'Univers. 340 m/s est la vitesse du son dans l'air.
- distance — Malgré le mot « année », il s'agit de la distance parcourue par la lumière en un an, soit environ 9 500 milliards de kilomètres.
- 8 minutes — Le Soleil est à 150 millions de km ; 150 000 000 / 300 000 = 500 s, soit 8 min 20 s. Si le Soleil s'éteignait, on ne le saurait que huit minutes plus tard.
- en ligne droite dans un milieu homogène — Dans l'air, l'eau ou le vide, la lumière va tout droit ; elle change de direction seulement en passant d'un milieu à un autre (réfraction) ou en se réfléchissant.
- d = v × t — La distance parcourue est le produit de la vitesse par la durée : en 2 s, la lumière parcourt 300 000 × 2 = 600 000 km.
- 9 500 milliards de km — 300 000 km/s × 31 557 600 s (une année) ≈ 9,5 × 10¹² km. La distance Terre-Soleil, 150 millions de km, n'est que de 8 minutes-lumière.
- 1 km — La lumière arrive presque instantanément alors que le son parcourt 340 m par seconde : en trois secondes, il fait environ 1 km. On compte les secondes et on divise par trois.
- il y a 50 ans — La lumière a mis 50 ans à parcourir 50 années-lumière : on voit l'étoile telle qu'elle était il y a 50 ans. Observer loin, c'est observer dans le passé.
- 1,3 s — t = d / v = 384 000 / 300 000 ≈ 1,3 s. Les astronautes d'Apollo subissaient donc un délai de plus de deux secondes dans leurs conversations radio avec la Terre.
- plus faible que dans le vide — La lumière est ralentie à environ 225 000 km/s dans l'eau et 200 000 km/s dans le verre ; c'est ce ralentissement qui provoque la déviation des rayons (réfraction).
- 4,2 années-lumière — Même pour la plus proche des étoiles, la lumière voyage plus de quatre ans ; une sonde actuelle mettrait des dizaines de milliers d'années pour l'atteindre.
- 3 s — t = d / v = 900 000 / 300 000 = 3 s. Pour un calcul de ce type, il faut toujours vérifier que la distance est en kilomètres si la vitesse est en km/s.
Exercice 2 — Le schéma
- la Terre
- la Lune
- le Soleil
- l'étoile la plus proche du Soleil
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