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calculs vitesse de la lumière, vitesse du son

Posté par
-Romane-
26-01-08 à 13:45

Bonjour, pourriez vous m'aider?

Un orage a lieu a 6km d'un observteur. Sachant que la vitesse de la lumière est de 3,0.105 km/s et que la vitesse du son est de 340m/s, calculer :
1)La durée mise par la lumière émise par l'éclair pour atteindre l'observateur.
2)La durée au bout de laquelle l'observateur entend le tonnerre.


Je suis perdue
3,0.105 = 30000 km/s ???

Merci d'avance !

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 13:54

Bonjour,

Non, 3,0.105 = 3,0 100 000 = 300 000 km/s

Quelle est la formule qui te permet de calculer la durée quand tu connais la vitesse et la distance ?

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 13:55

temps =  distance / vitesse

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:01

donc T lumière = 6km/300000
T=0,00002 (mais O,OOOO2 quoi?)
et la suite je ne sais pas

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:02

Exact !

Tu connais la distance : 6 kilomètres
Tu connais les deux vitesses:
. vitesse de la lumière, 300 000 km/s
. vitesse du son 340 m/s

Je te conseille de travailler avec des unités cohérentes :
. la distance en mètres
. les vitesses en mètres par seconde
. tu trouveras ainsi les durées en seconde (ou fraction de seconde...)

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:06

donc les données sont :
6000m de l'observateur
340 m/s pour le son
et je ne sais pas convertir 300 000 km/s en m sec ni la suite

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:08

300 000 kilomètres par seconde ... c'est 300 000 000 mètres par seconde puisque 1 km = 1 000 m

Mais tu devrais savoir travailler avec les puissances et écrire que la vitesse de la lumière est :
c = 3,0.105 km/s = 3,0.108 m/s

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:15

si tu veux bien pour l'instant je préfère faire sans puissance
donc les données sont :
6000m de l'observateur
340 m/s pour le son
et 300 000 000m/s pour la lumière

T lumière éclair = 6000m/300 000 000
T= 0,00002 quoi? et que faire après?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:22

"quoi ?" Tu as tout à fait raison de te poser cette question ! Ce serait encore mieux que tu saches répondre, mais ça va venir

Il faut en effet toujours se poser cette question en physique. Et il n'est pas si difficile que cela de bien y répondre. Regarde :

Tu divises des (mètres) par des (mètres / seconde)

3$ \rm{resultat}\,=\,\frac{\rm{metres}}{\frac{\rm{metres}}{\rm{seconde}}}\,=\,\frac{\rm{metres}\,\times\,\rm{seconde}}{\rm{metres}}\,=\,\rm{seconde}

Avec les unités :

m / (m/s) = s

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:25

j'ai compris . Donc T= 0,00002 sec et après?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:30

Très bien. Vraiment un conseil : retiens ce que je viens de t'expliquer pour les unités !

Tu fais le même calcul pour le tonnerre, c'est-à-dire pour la propagation du son.

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:31

donc  la lumière émise  par l'éclair met 0,00002sec pour atteindre l'observateur?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:33



Et le son ?

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:35

T son = 6000/340
T 17,647 sec
Donc 17,647 sec est la durée au bout de laquelle l'observateur entendra le tonnerre.

c'est ça?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:37



Il y a probablement un peu trop de chiffres significatifs ! En écrivant 17,6 secondes tu as une réponse plus raisonnable.

2 centièmes de millisecondes pour l'éclair
17 secondes et demie pour le tonnerre

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:40

D'accord!
voici un autre exo :
La vitesse de l'escrgot est de 5.10-3km/h . Celle de la tortue vaut
3,3cm/sec.
Quelle est la vitesse moyenne de chacune?

Posté par
-Romane-
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:41

5.10-3km/h = 0,05 km/h ?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 26-01-08 à 14:44



1) Règle du forum : un problème = un topic

2) 5.10-3 km/h = 5 / 103 km/h = 5 / 1 000 km/h = 0,005 km/h

Mais je ne répondrai pas à cet autre exercice dans ce topic.

Posté par
miss1993
calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 15:50

j'ai le meme exercice que Romane mais apres je doit calculer le temps qui s'écoule entre l'instant où on l'on voit l'eclair et où l'on entend le tonnerre ?? (donner la reponse , en sec arrondie à 10-5

Posté par
Florian671
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 16:23

Merci de créer ton propre sujet

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 18:42

Bonjour miss1993

Bienvenue sur l' pour ton premier message !

Selon moi (je ne suis pas d'accord avec Florian671 pour ce point ) tu as parfaitement bien fait de chercher dans les "archives" cet ancien topic et de poster ta question à la suite pour le compléter.

Alors on résume :
A l'instant t = 0 s un éclair !

A 6 km de là se trouve quelqu'un qui voit l'éclair à l'instant :
te = 6.103 / 3,0.108 = 2.10-5 s ou 0,000 02 s

Cette même personne entend le tonnerre à l'instant :
tt = 6.103 / 340 = 17,647 058 8 secondes

Volontairement je n'ai pas arrondi cette dernière valeur. Mais je l'ai tronquée à 10-7 s

Alors, que proposes-tu pour la question qui t'est posée : combien sécoule-t-il de temps entre l'instant te et l'instant tt (et toi tu dois arrondir le résultat à 10-5 seconde)

Posté par
mijo
calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 19:10

Bonjour à tous
Pour le temps mis par la lumière, pourquoi ramener les distances en mètres, alors qu'on nous donne la distance en km et la vitesse en km/s
t lumière=6/3.10⁵=2.10-⁵=0,00002 seconde
Par contre pour le son on exprime la distance en mètres, puisque la vitesse est en m/s
t son=6.10³/3,4.10²=1,76*10=17,6 secondes
La différence entre les deux temps est très très voisine de 17,6s donc assimilée à 17,6s

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 19:14

Bonsoir mijo



Tu ne réponds pas à la question posée.

Posté par
mijo
calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 19:26

Bonsoir Coll
Peux-tu préciser en quoi je ne réponds pas à la question
Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 19:28

Bien sûr :

Citation :
(donner la reponse , en sec arrondie à 10-5


Quant à la conversion en mètres et mètres par seconde, c'est :
. que les physiciens professionnels travaillent dans le système SI
. qu'il ne me semblait pas nécessaire d'utiliser des unités différentes dans le même exercice

Posté par
mijo
calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 19:39

C'est un point de vue, je ne suis pas physicien , dans cet exercice je pensais que c'est surtout le résultat qui compte
Je n'avais lu que l'énoncé de  -Romane-  et n'avais pas vu que miss1993 avait ajouté une question supplémentaire, ce que j'ai écrit n'était qu'une remarque en passant.
Merci et bonne soirée  Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-07-08 à 20:31

Bonne soirée à toi aussi.

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:02

0.00002 / 17,647 058 8s =  0.000001133

0.01133 x 10-5

c'est ca ??

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:07

Bonjour miss1993

Si tu veux être comprise, ce serait bien de faire quelques phrases. D'expliquer un peu ta question. Et de ne jamais oublier qu'en physique s'il n'y a pas l'unité de la grandeur à laquelle on s'intéresse c'est comme s'il n'y avait pas de résultat.

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:09

on divise le temps lumiere / le temps son
donc 0.0002 / 17.6470588 = 0.00001133 s

Donc en ecriture scientiphique cela fait 0.01133 x 10 -5

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:11

avez vous compris ce que je vous demende ?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:16

Il me semble que tu veux répondre à la question posée (par toi...) le 22/07 à 15 h 50

J'ai commencé à y répondre le même jour à 18 h 42

Cette division que tu proposes à 17 h 09 aujourd'hui ne convient pas du tout.

Quelle opération faut-il faire ?

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:19

Oui désoler de ne pas avoir repondu avant mes j'etais en vacances :s
Mais oui je veux repondre a ma question et il faut faire une division non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:22

Deux coureurs font une course...
Ils partent en même temps
Le premier met 14 secondes
le second met 17 secondes

Combien de temps après le premier le second arrive-t-il ?

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:23

il arrive 3 secondes apres lui 17 - 14 = 3s

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:25

Si je comprend bien on fait un soustraction ?
alors 17.6470588 - 0.00002 = 17.6470388s

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:27

Parfait !

Eclair et tonnerre partent du même endroit en même temps

L'éclair arrive le premier car il a mis 0,000 02 s pour le trajet
Le tonnerre arrive le second car il a mis 17,647 058 8 secondes pour ce même trajet

Combien de temps après l'éclair le tonnerre arrive-t-il ?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:28

Ton message de 17 h 25 (posts-croisés) : mais oui !

Il reste à arrondir cela, comme le demande l'énoncé à 10-5 s près

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:28

Il arrive 17.6470388s apres l'eclair ?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:29

Oui, mais il faut encore arrondir...

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:30

J'arrive pas à arrondir à 10-5 s près, pouvez vous m'aider ?

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:37

17,647 038 8 secondes

Il faut conserver 5 chiffres après la virgule, mais pas en tronquant (coupant brutalement), en arrondissant (donc en choisissant le chiffre le plus proche du résultat actuel pour que la différence entre la valeur actuelle et la valeur future soit aussi petite que possible ; programme de quatrième je crois...)

Essaye !

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:38

ca fait 17.64706

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:39

euh 17.64704s
désoler jai pris le chiffre de depar

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 17:55

17,647 04 secondes

Nous sommes d'accord !

Posté par
miss1993
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 19:13

Merci pour tous !! a la prochaine :)

Posté par
J-P Correcteur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 19:36

17,647 04 secondes

Quelle précision avec des données comme :
distance = 6 km
vitesse de la lumière = 3,0.10^5 km/s
vitesse du son dans l'air = 340 m/s

Posté par
Coll Moderateur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 20:07

Bonsoir J-P

Eh oui... mais que faire avec de tels énoncés ? Sous prétexte d'exercice de mathématiques on néglige (ou pire...) tout sens physique !

Même sans considérer les valeurs de l'énoncé. A-t-on une idée de l'instrumentation nécessaire pour définir à 10-5 seconde près (un peu mieux serait d'ailleurs nécessaire) "l'éclair" et le "tonnerre"...

Objectivement le calcul d'incertitudes tel qu'il est pratiqué maintenant (depuis environ 25 ans quand même) par tous les grands laboratoires du monde n'est pas accessible avant ... terminale ? Mais ce n'est pas une raison pour que les auteurs de livres et les inspecteurs d'académie qui les encadrent laissent passer de tels énoncés. Enfin...

Posté par
J-P Correcteur
re : calculs vitesse de la lumière, vitesse du son 22-08-08 à 20:28

Salut Coll

Tout à fait d'accord.

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