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Distance d'une étoile visible à l'oeil nu
✔ APP : Extraire l'information utile ✔ COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice
Pour qu'un œil puisse détecter une source de lumière ponctuelle de longueur d'onde 500 nm, au moins 25 photons par seconde doivent passer par la pupille.
À l'aide des données et du doc. ci‑contre, donner la distance maximale (en a.l.), à laquelle se trouve une étoile de même type que le Soleil, visible à l'oeil nu. On supposera que toute la lumière émise par l'étoile a une longueur d'onde de 500 nm.
Données
Constante de Planck : h=6,63×10−34 J·s
Célérité de la lumière dans le vide : c=3,00×108 m·s-1
Conversion d'unités : 1 a.l. =9,46×1015 m
Puissance rayonnée par le Soleil : Psol=3,9×1026 W
Expression de la surface d'une sphère de rayon r : S=4π⋅r2
Doc.
Pupille d'un œil
La pupille est le rond noir au centre de l'iris. Il s'agit d'un trou, dont le diamètre varie entre 2 mm et 8 mm en fonction de la luminosité. Son mécanisme est comparable à celui d'un diaphragme : la pupille se dilate en cas d'obscurité et se contracte si la lumière est forte.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Piotr Krzeslak / Shutterstock
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Supplément numérique
Découvrez quel est le nombre d'étoiles visibles à l'œil nu en
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Retour sur la problématique du chapitre
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Maisons autonomes
✔ VAL : Faire preuve d'esprit critique ✔ RAI/MOD : Utiliser avec rigueur le modèle de l'énergie
1. Déterminer approximativement l'irradiation solaire moyenne Rmoy reçue annuellement à Perpignan et au Havre.
2. Calculer l'énergie lumineuse reçue en une année
par un panneau solaire de dimensions 1224 mm ×893 mm installé à Perpignan. Même question pour ce panneau installé au Havre.
3. On considère que le rendement d'un panneau utilisé est de 10 % quelque soit l'intensité du rayonnement solaire reçu par le panneau.
Déterminer le nombre de panneaux permettant de produire l'énergie électrique nécessaire à un ménage se chauffant entièrement à l'électrique, à Perpignan et au Havre.
4. Même question pour un ménage qui n'utiliserait aucun chauffage électrique et optimiserait ses équipements électriques (classe A+++).
5. À l'aide des réponses précédentes et de recherches supplémentaires, indiquer les avantages et les inconvénients des panneaux photovoltaïques.
Doc. 1
Irradiation solaire en France
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Doc. 2
Consommation moyenne par an
En 2015, un ménage consommait en moyenne 2600 kW·h d'énergie électrique par an. Cette consommation pouvait être divisée par deux si tous les équipements étaient de classe A+++.
À cela, il fallait ajouter une consommation de 11000 kW·h pour une maison possédant chauffage et chauffe‑eau électrique.
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