[Physique] Calcul d'une distance en années-lumière

[Physique] Calcul d'une distance en années-lumière

de tonieli » Dim 12 Déc 2010 19:38

Bonjour,
J'ai un souci avec les physiques, en fait il faut calculer une distance en année de lumière, voici l'énoncé:
Le 1er janvier 2010 Yoda un extraterrestre regarde la terre depuis sa lointaine exoplanète. Il voit alors des dinosaures qui vivaient sur terre il y a 130 millions d'années.
Je sais que 1 a.l = 9,47.10^15 m et que d = c * (delta)t
c exprimé en m/s et (delta)t en m

Pouvez vous m'aidez?


Merci d'avance.
Bonne soirée à tous!

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[Physique] Calcul d'une distance en années-lumière

de Le Précepteur » Dim 12 Déc 2010 21:25

Bonsoir,

Je n'ai guère de temps devant moi, mais je vais essayer de t'expliquer cela rapidement:

Comme tu le sais, une année-lumière, c'est une distance ( pas une durée, comme certaines personnes peuvent le penser).

Et cette distance, c'est la distance parcourue par la lumière (dans le vide) en une année.

Pour info: La lumière va à (environ) c = 300.000 km/s : on note cette vitesse "c", car dans le cas de la lumière, on parle de "célérité".

En ce qui concerne ton exercice, ce qu'il faut bien comprendre, c'est que ton extraterrestre voit les dinosaures qui vivaient il y a 130 millions d'années: cela signifie que la lumière qu'il reçoit (le 1er janvier 2010) a été émise il y a 130 millions d'années: donc la lumière est partie il y a 130 millions d'années, puis a parcouru la distance "d" (inconnue) pour finalement arriver dans l'oeil de l'extraterrestre.

Maintenant que tu sais qu'une année lumière est la distance parcourue par la lumière en un an, vois-tu à quelle distance se trouve sa planète ? (C'est beaucoup plus simple que ce qu'on pourrait imaginer! )
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de tonieli » Dim 12 Déc 2010 21:37

Ah d'accord!
Le Précepteur a écrit:Comme tu le sais, une année-lumière, c'est une distance ( pas une durée, comme certaines personnes peuvent le penser).

Je ne pensais pas que une année lumière est une distance merci de me l'avoir fait remarquer!

Merci
J'ai fait : (1,3*10 exposant 6)/(9,47*10 exposant 15)= 1,4 . 10 exposant -10
C'est normale que je trouves une valeur négatif?

Merci encore!
BONNE SOIREE

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de Le Précepteur » Dim 12 Déc 2010 21:56

Oui, tout à fait, une année-lumière est une distance... une très grande distance d'ailleurs!

De le même manière, on parle aussi parfois de minute-lumière (= la distance parcourue par la lumière en 1 minute), mais c'est une autre affaire

Pour en revenir à l'exercice, il faut déjà déterminer la distance en année lumière ; puis, une fois que ca sera fait, il faudra la convertir en mètres, mais on verra ca après!

On va déjà voir quelle est la distance en année-lumière.

-> tu sais que la lumière que reçoit l'extra-terrestre a voyagé durant 130 millions d'années (puisqu'il la reçoit le 1er janvier 2010, mais qu'il voit des choses qui ont émit de la lumière il y a 130 millions d'années)
-> tu sais qu'en une année, la lumière parcourt une distance de... 1 année lumière (par définition de l'année-lumière)

Donc la première question à se poser est: quelle est la distance parcourue par la lumière que reçoit l'extraterrestre = quelle est la distance parcourue (en (année-lumière) par la lumière en 130 millions d'années ?

(C'est très simple en fait, cette étape )
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de tonieli » Dim 12 Déc 2010 22:03

RE:
J'ai fait comme calcul:
1.3 * 24*365.25*3600 = 4.1 * 10(exposant 7) m
est ce correct?

Merci d'avance!

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de tonieli » Dim 12 Déc 2010 22:11

sachant que :
24*365.25*3600 représente une année

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de Le Précepteur » Dim 12 Déc 2010 22:18

Non...

En fait, c'est beaucoup plus simple

Alors: si la lumière voyage pendant 130 million d'années entre son point de départ, et son point d'arrivée, alors la lumière parcourt une distance de... 130 million d'années-lumière, tout simplement!

Mais il faut bien que tu comprennes pourquoi, hein!

Je récapitule:
-> si la lumière voyage pendant 1 année (durée), elle parcourt (par définition) la distance de 1 al (distance)
-> si la lumière voyage pendant 2 ans (durée), elle parcourt 2 al (distance)
-> si la lumière voyage pendant 3 ans (durée), elle parcourt 3 al (distance)
-> ...
-> si la lumière voyage pendant 130 millions d'années (durée), elle parcourt 130 millions d'années-lumière (distance)

Donc la distance, en années-lumière, est de 130 millions d'années-lumière : voila une première partie de la réponse.

Il reste alors à convertir cette distance exprimée en al en une distance exprimée en mètres.
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de tonieli » Dim 12 Déc 2010 22:26

Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaah d'accord!
C'est juste ça!
Donc pour connaître la distance il faut faire : 1.3*10(exposant 6) * 9.47 *10(exposant 15) = 1.23*10 (exposant22) m = 10 puissace 22 m car 1.23 est inférieur à 5. Donc ce n'est pas 10 puissance 23 mais 22.
Est que c'est ça ou c'est encore faux?
Merci d'avance.

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de Le Précepteur » Dim 12 Déc 2010 22:35

tonieli a écrit:Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaah d'accord! C'est juste ça!

Oui!... mais il faut bien comprendre comment ca marche.

tonieli a écrit:Donc pour connaître la distance en mètres il faut faire : 1.3*10^6 * 9.47 *10^15 = 1.23*10^22 m


Oui, tout à fait! La distance demandée est bien de 1.23 x 10^22 m (que tu peux éventuellement arrondir à 1 x 10^22 m si tu le souhaites, mais tu peux laisser "1.23 x 10^22 m" ).

Mais l'important est de bien comprendre que si la lumière voyage pendant une année (durée) alors elle parcourt la distance de une année lumière: c'est le principe de base!
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de tonieli » Dim 12 Déc 2010 22:39

Ok! et lorsque on me demande d'exprimer cette valeur en kilomètre, c'est 1.23*10(exposant 19) m.
C'est bien ça?

Merci d'avance.

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