Activité 1

Activités
chap 4 : vitesse de la lumière
LPC :
-Compétence 3 / pratiquer une démarche scientifique et technologique,
résoudre des problèmes /rechercher, extraire et organiser l'information
utile
-Compétence 3 / pratiquer une démarche scientifique et technologique,
résoudre des problèmes / réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer
des consignes
-Compétence 3 / pratiquer une démarche scientifique et technologique,
résoudre des problèmes / raisonner, argumenter, pratiquer une démarche
expérimentale ou technologique, démontrer
-Compétence 3 / pratiquer une démarche scientifique et technologique,
résoudre des problèmes / présenter la démarche suivie, les résultats
obtenus, communiquer à l'aide d'un langage adapté
-Compétence 3 / savoir utiliser des connaissances et des compétences
mathématiques / grandeurs et mesures : réaliser des mesures (longueurs,
durée...), calculer des valeurs (volumes, vitesses,...) en utilisant
différentes unités
Activité 1
On projette un faisceau laser à travers de l'eau, un flacon rempli de
dioxygène, un tube de verre.
|Observation : |
| |
| | Activité 2 : Faire les exercices 1 à 6 de la fiche d'exercice
Activité 3 : Lis le document ci-dessous puis réponds aux questions L'année-lumière pour remonter dans le temps La vitesse de la lumière est utilisée en astronomie pour évaluer la
distance des astres, principalement des étoiles et des galaxies.
Prenons un exemple. Tu sais que telle personne habite à 200 m de chez
toi, mais tu peux aussi dire qu'elle habite à 5 minutes de chez toi.
Tu peux donc utiliser une mesure de longueur ou le temps pour
calculer une distance. Les astronomes font la même chose avec la
lumière pour mesurer la distance des astres.
Ainsi, l'étoile la plus proche, Proxima du Centaure se situe à
environ 41 mille milliards de km du Soleil. Mais personne ne peut
s'imaginer une telle distance car c'est beaucoup trop grand. Sachant
que la lumière parcourt 300000 km par seconde, il lui faut 137
millions de secondes pour atteindre cette étoile. Converti en heures
puis en années (il y a 86344 secondes dans un jour, 365.25 jours dans
une année et donc 31.5 millions de secondes dans une année), les
astronomes préfèrent dirent que Proxima du Centaure se situe à 4.3
années-lumière (137 millions divisé par 31.5 millions), c'est-à-dire
que si on voyage aussi vite que la lumière il nous faudrait 4.3
années pour atteindre cette étoile ! |[pic] |
|[pic] |
| |
|Cet amas de jeunes étoile s'appelle NGC1818. Il est visible|
|dans l'hémisphère sud dans le Grand Nuage de Magellan. il |
|se situe à 164000 années-lumière. Cela veut dire que la |
|lumière que nous captons aujourd'hui a été émise à l'époque|
|des hommes des cavernes ! A droite, la galaxie M83 dans |
|l'Hydre. Elle est située encore plus loin à environ 40 |
|millions d'années-lumière. Nous la voyons telle qu'elle |
|était à l'époque où il n'y avait pas encore d'hommes sur |
|Terre, comme si le temps avait été figé ! Il est probable |
|que depuis tout ce temps certaines étoiles de cette galaxie|
|ont disparu comme d'autres sont nées. Documents |
|NASA/STSCI/HST et Adam Block. |
| |
Puisque la lumière met un certain temps pour atteindre la Terre,
les évènements que tu vois dans le ciel se sont en fait déroulés dans
le passé. Si le Soleil explosait maintenant, tu ne verrais pas
l'explosion tout de suite et tu devras attendre 8 minutes pour
l'observer, c'est le temps nécessaire pour que la lumière du Soleil
arrive sur la Terre en voyageant à 300000 km/s ! Inversement,
lorsque tu vois le dernier rayon de Soleil disparaître le soir, en
réalité le Soleil est déjà couché depuis 8 minutes !
C'est ainsi qu'en observant les galaxies qui sont des amas
d'étoiles, on a découvert qu'elles se situaient à plusieurs millions
d'années-lumière, c'est-à-dire que la lumière d'une galaxie que tu
vois maintenant l'a quitté il y a plusieurs millions d'années, du
temps des dinosaures ! Regarder le ciel dans un télescope, c'est donc
aussi remonter le temps et regarder le passé !
Le plus étonnant, si un extraterrestre regardait la Terre au
télescope ou parvenait à capter nos émissions de télévision depuis
une planète située à 65 années-lumière, il ne nous verrait pas.
Puisque la lumière voyage avec une vitesse limitée, il recevait
seulement aujourd'hui les images des évènements qui se sont déroulés
il y a 65 ans, vers 1945. Il verrait la seconde guerre mondiale, la
bataille d'Angleterre et le débarquement en Normandie ! S'il avait un
très puissant télescope il verrait même tes grands-parents alors
enfants jouer à la récré ! Incroyable mais vrai ! En revanche, notre
extraterrestre devra attendre 65 ans pour voir ce que tu fais
actuellement... La lumière est une vrai machine à remonter le temps,
mais virtuellement, car malheureusement on ne peut pas l'utiliser
pour faire réellement un voyage dans le passé ! Avec la lumière on
peut regarder le passé mais pas le toucher ! 1) Quelle est la valeur approchée de la vitesse de la lumière ?
2) Pourquoi plus on regarde loin, plus on regarde dans le passé ?
3) Combien y a-t-il de secondes dans une année ?
4) Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en une
année. Calcule sa valeur en km.
5) On te dit dans le texte que la lumière met 8 min pour nous parvenir du
Soleil. Vérifie cette valeur, sachant que le soleil est situé à
150 000 000 de km de nous.