Le soleil est situé à 150 millions de kilomètres de la Terre.
On sait que la vitesse de la lumière est de c = 300 000 km/s.
Combien de temps la lumière qu'il émet met-elle à nous parvenir ?
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
Ici, on doit calculer la durée t. Pour donner son expression littérale, on l'isole et on obtient :
t = \dfrac{d}{c}
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé et on vérifie que leurs unités sont compatibles. Ici, on a :
- d = 150\ 000\ 000 km
- c = 300\ 000 km/s
Les unités km et km/s sont compatibles (les km vont s'annuler lors de l'opération) et la durée calculée sera exprimée en secondes (s).
D'où :
t = \dfrac{150\ 000\ 000}{300\ 000}
t = 500 s
La lumière émise par le Soleil met 500 secondes à parvenir jusqu'à la Terre.
Proxima Centauri est une étoile située à 4{,}0\times10^{13} kilomètres de la Terre.
On sait que la vitesse de la lumière est de c = 300 000 km/s.
Combien de temps la lumière qu'elle émet met-elle à nous parvenir ?
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
Ici, on doit calculer la durée t. Pour donner son expression littérale, on l'isole et on obtient :
t = \dfrac{d}{c}
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé et on vérifie que leurs unités sont compatibles. Ici, on a :
- d = 4{,}0\times10^{13} km
- c = 300\ 000 km/s
Les unités km et km/s sont compatibles (les km vont s'annuler lors de l'opération) et la durée calculée sera exprimée en secondes (s).
D'où :
t = \dfrac{4{,}0\times10^{13}}{300\ 000}
t = 1{,}3\times10^{8} s
La lumière émise par Proxima Centauri met 1{,}3\times10^{8} secondes à parvenir jusqu'à la Terre.
Un phare est situé à 2500 mètres d'un bateau naviguant sur l'océan.
Combien de temps la lumière qu'il émet met-elle à parvenir au bateau ?
On sait que la vitesse de la lumière est de c = 3{,}00\times10^{8} m/s.
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
Ici, on doit calculer la durée t. Pour donner son expression littérale, on l'isole et on obtient :
t = \dfrac{d}{c}
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé et on vérifie que leurs unités sont compatibles. Ici, on a :
- d = 2\ 500 m
- c = 3{,}00\times10^{8} m/s
Les unités m et m/s sont compatibles (les m vont s'annuler lors de l'opération) et la durée calculée sera exprimée en secondes (s).
D'où :
t = \dfrac{2\ 500}{3{,}00\times10^{8}}
t = 8{,}33\times10^{-6} s soit t = 8{,}33 µs
La lumière émise par le phare met 8{,}33 microsecondes à parvenir jusqu'au bateau.
Un bateau reçoit la lumière d'un phare 10 microsecondes après qu'elle a été émise.
On sait que la vitesse de la lumière est de c = 3{,}00\times10^{8} m/s.
À quelle distance du phare se trouve le bateau ?
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
Ici, on doit calculer la distance d. Pour donner son expression littérale, on l'isole et on obtient :
d = c\times t
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé et on vérifie que leurs unités sont compatibles. Ici, on a :
- c = 3{,}00\times10^{8} m/s
- t = 10 µs
Les unités µs et m/s ne sont pas compatibles, il faut convertir les µs en s (les s vont s'annuler lors de l'opération) et la distance calculée sera exprimée en mètres (m).
t=10\mu s=10\times10^{-6} s
D'où :
d = 3{,}00\times10^{8}\times 10\times10^{-6}
d=3\ 000 m
Le bateau se trouve à 3000 mètres du phare.
Un élève reçoit la lumière provenant du tableau blanc d'une salle de classe 0,033 microseconde après qu'il l'a diffusée.
On sait que la vitesse de la lumière est de c = 3{,}0\times10^{8} m/s.
À quelle distance du tableau se trouve l'élève ?
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
Ici, on doit calculer la distance d. Pour donner son expression littérale, on l'isole et on obtient :
d = c\times t
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé et on vérifie que leurs unités sont compatibles. Ici, on a :
- c = 3{,}0\times10^{8} m/s
- t = 0{,}033 µs
Les unités µs et m/s ne sont pas compatibles, il faut convertir les µs en s (les s vont s'annuler lors de l'opération) et la distance calculée sera exprimée en mètres (m).
t=0{,}033\mu s=0{,}033\times10^{-6} s
D'où :
d = 3{,}0\times10^{8}\times 0{,}033\times10^{-6}
d=9{,}9 m
L'élève se trouve à 9,9 mètres du tableau.
Un spectateur reçoit la lumière provenant de l'écran d'une salle de cinéma 1,5 \times10^{-1} microsecondes après qu'il l'a diffusée.
On sait que la vitesse de la lumière est de c = 3{,}0\times10^{8} m/s.
À quelle distance de l'écran se trouve le spectateur ?
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
Ici, on doit calculer la distance d. Pour donner son expression littérale, on l'isole et on obtient :
d = c\times t
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé et on vérifie que leurs unités sont compatibles. Ici, on a :
- c = 3{,}0\times10^{8} m/s
- t = 1{,}5\times10^{-1} µs
Les unités µs et m/s ne sont pas compatibles, il faut convertir les µs en s (les s vont s'annuler lors de l'opération) et la distance calculée sera exprimée en mètres (m).
t=1{,}5\times10^{-1}\mu s=1{,}5\times10^{-7} s
D'où :
d = 3{,}0\times10^{8}\times 1{,}5\times10^{-7}
d=45 m
Le spectateur se trouve à 45 mètres de l'écran.
La lumière parcourt dans le vide une distance d = 3000 kilomètres en un temps t = 0,0100 seconde.
Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?
La formule liant la vitesse de la lumière c à la distance parcourue d et à la durée écoulée t est :
c = \dfrac{d}{t}
On repère les deux grandeurs données dans l'énoncé. Ici, on a :
- d = 3\ 000 km
- t = 0{,}0100 s
La vitesse calculée sera donc exprimée en kilomètres par seconde (km/s).
c= \dfrac{3\ 000}{0{,}0100}
c=300\ 000 km/s
La vitesse de la lumière dans le vide est c = 300\ 000 kilomètres par seconde.