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Activité documentaire

L'éclair et le tonnerre, à chacun sa vitesse

Compétence : Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral.
Un puissant flash lumineux, une détonation : la foudre n’est pas discrète ! Du fait de la vitesse très élevée de la lumière, l’éclair est perçu instantanément. Le son lui, est bien moins rapide. On évalue à quelle distance (en km) la foudre est tombée en comptant le nombre de secondes qui s’écoulent entre l’éclair et le tonnerre puis en divisant ce nombre par trois.
Doc. 1
Une astuce pour déterminer la distance d’un éclair.
De nuit, en juin 1822, le physicien Arago a procédé à la mesure de la vitesse du son dans l’air. Il s’est organisé pour chronométrer la durée séparant la perception de la lumière puis celle du son d’un coup de canon éloigné de 18 612 m. Répétée plusieurs fois, l’expérience donna une durée moyenne de 54,6 secondes.
D’après le sujet du bac S, « La nuit du 21 juin 1822 », sept. 2010.
Doc. 2
Mesure de la vitesse du son dans l’air.
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Image

Après avoir vu un éclair au loin, Alison entend le tonnerre quelques secondes plus tard. Elle fait remarquer à Lucie que le son doit être beaucoup plus lent que la lumière, étant donné le décalage entre les deux. Lucie lui répond que, pourtant, lorsqu’elles discutent ensemble, elles s’entendent instantanément.

John D Sirlin/Shutterstock

L'éclair et le tonnerre, à chacun sa vitesse
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