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P.212-213

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Compétence

Travailler en autonomie.

1
La lumière, une vitesse finie

  • La lumière ne se propage pas de manière instantanée mais possède une vitesse mesurable.
  • La vitesse précise de la lumière dans le vide est presque la même dans l’air et est de 299 792 458 m/s.
  • La vitesse de la lumière n’est pas la même dans tous les milieux (par exemple elle vaut 225 000 000 m/s dans l’eau et 124 000 000 m/s dans le diamant).

Le saviez-vous ?

La vitesse de la lumière dans le vide et dans l’air vaut environ 300 000 km/s.

2
Vitesse du son dans l’air

  • La vitesse du son dans l’air à 15°C est de 340 m/s.
  • Cette valeur, exprimée en km/s, est proche de 1/3. Diviser la durée qu’un son met à nous parvenir par trois permet de connaitre approximativement la distance de sa source.
  • Le son ne peut pas se propager dans le vide.

Le saviez-vous ?

La vitesse du son dans l’air est de 340 m/s.

3
L’année-lumière

  • L’année-lumière (a.l.) est une unité de distance.
  • Une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année, à la vitesse de 299 792 458 m/s.
  • 1 a.l. ≈ 10 000 000 000 000 000 m = 1016 m.
  • Les distances dans l’univers sont extrêmement grandes. Exprimées en années-lumière, ces distances correspondent à des nombres faciles à utiliser, alors que l’utilisation du km fait manipuler des nombres si grands qu’ils deviennent difficiles à utiliser.

Le saviez-vous ?

Les distances dans l’Univers s’expriment en années-lumière. Cette unité correspond à la distance parcourue par la lumière en une année.

4
Signaux et détection

  • La lumière peut être utilisée pour mesurer des distances et transmettre des informations très rapidement.
  • Pour calculer une durée, on utilise la relation d = v × t
    ▪ 
    la vitesse v est exprimée m/s ;
    ▪ la distance d est exprimée en m ;
    ▪ la durée t est obtenue en s.
  • Dans le cas des détections par réflexion, le signal parcourt deux fois la distance entre l’émetteur et l’obstacle puisqu’il fait un aller-retour.

Le saviez-vous ?

La vitesse très importante de la lumière fait de celle-ci un outil de communication et de mesure de distance performant à l’échelle terrestre.

Mots-clés

Une année-lumière : activité 3.

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