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  4. Exercice : Calculer la durée écoulée entre l'émission d'une onde lumineuse et la réception de sa réflexion

Calculer la durée écoulée entre l'émission d'une onde lumineuse et la réception de sa réflexion Exercice

Des réflecteurs placés sur le sol lunaire par les astronautes permettent de mesurer la distance Terre-Lune :

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Lorsque la Lune est la plus éloignée de la Terre, la distance Terre - Lune est d = 406\ 700 \text{ km}.

Quelle est, dans cette situation, la durée écoulée entre l'émission du faisceau laser et la réception du faisceau réfléchi par la Lune ?

Donnée : La vitesse de la lumière dans l'air et dans le vide est  c = 300 \ 000 \text{ km/s} .

Mars est située à  d = 220\,000\,000 \text{ km} .

Quelle serait la durée écoulée entre l'émission d'un signal lumineux sur Terre et sa réception après sa réflexion par un hypothétique miroir sur Mars ?

Donnée : La vitesse de la lumière dans l'air et dans le vide est  c = 300 \ 000 \text{ km/s} .

Des scientifiques sur Terre envoie une onde lumineuse en direction de la Station spatiale internationale. Elle est réfléchie vers la Terre grâce à des miroirs installés à sa surface.

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© NASA/Josh Valcarcel via Wikimedia Commons

Quelle est, dans cette situation, la durée entre l'émission du onde lumineuse sur Terre et sa réception après réflexion sur l'ISS, sachant que la distance à la Station spatiale internationale (ISS) est de d = 354 \text{ km}  ?

Donnée : La vitesse de la lumière dans l'air et dans le vide est de c = 300 \ 000 \text{ km/s} .

Les satellites géostationnaires sont des satellites qui restent en permanence à une position identique au-dessus d'un point de la Terre. Ils sont notamment utilisés pour les télécommunications et sont toujours à une distance de  d = 36\,000 \text{ km} .

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© European Space Agency via Wikimedia Commons

Des scientifiques émettent une onde radio qui est réfléchie.

Quel est, dans cette situation, le délai entre l'émission de ce signal et sa réception sur Terre ?

Donnée : La vitesse de la lumière dans l'air et dans le vide est de c = 300 \ 000 \text{ km/s} .

Le Concorde est un avion de ligne supersonique franco-britannique, qui a régulièrement établi des records de vitesse et d'altitude. Le 16 mars 1973, Concorde 001 atteignit une altitude de 68 000 pieds, soit plus de 20 000 mètres.

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© Clemens Vasters via Wikimedia Commons

Le radar d'une tour de contrôle qui se situe à sa verticale émet des ondes radios pour mesurer sa vitesse. Dans cette situation, quelle est la durée écoulée entre l'émission du signal par la tour de contrôle et sa réception après réflexion ?

Donnée : La vitesse de la lumière dans l'air et dans le vide est de c = 300 \ 000 \text{ km/s} .

Voir aussi
  • Cours : La propagation de la lumière
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  • Exercice : Reconnaître le comportement d'un rayon lumineux
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  • Exercice : Calculer la distance parcourue par une onde lumineuse connaissant sa vitesse et la durée écoulée
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  • Exercice : Reconnaître le phénomène de réfléxion de la lumière
  • Exercice : Tracer un rayon lumineux réfléchi
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