1 VITESSE I- HISTOIRE DES SCIENCES A LA DECOUVERTE DE L HISTOIRE DE PROPAGATION DE LA LUMIERE DANS LE VIDE 1) Lire toutes les questions ci-dessous. 2) Cliquer maintenant sur le lien suivant, observer la vidéo et répondez aux questions. https://youtu.be/x1zeyisyzng?list=plz-ueplg7hhmxlvd40nfbgsngooomy4pi 3) Quelle est l estimation de la valeur de la vitesse de la lumière qu utilise Jamy? 4) Quelle est précisément la valeur de la vitesse de la lumière? 5) Que signifie ce nombre? 6) En respectant l unité de la vitesse de la lumière, pouvez-vous déterminer la vitesse d une voiture qui parcoure 3 mètres en 2 secondes? 7) Finalement, pouvez- vous conjecturer la formule permettant de déterminer la vitesse V d un objet qui parcourt une distance D donnée en un temps T donné? 8) Combien de temps met la lumière pour parvenir du Soleil jusqu à la Terre? Vous donnerez ce résultat en seconde. 9) En utilisant les questions 4), 7) et 8), déterminer la distance du soleil à la Terre.
2 10) Combien de temps met la lumière pour parvenir de Proxima du Centaure (l étoile la plus proche du système du Soleil)? 11) En déduire la distance de Proxima du centaure au soleil. 12) Que pensaient les Hommes il y a des milliers d années de la vitesse de la lumière? 13) Quel est le premier savant qui a douté de l instantanéité de la vitesse de la lumière? Quel siècle a-t-il vécu? 14) Quel est le 1 er savant qui a tenté de mesurer la vitesse de propagation de la lumière et qui fit l expérience de la chute des corps sur la Tour de Pise? Quel siècle a-t-il vécu? 15) Que pense-t-il de la vitesse de la lumière? 16) Quelle est la formule d une vitesse? Votre conjecture est- elle correcte? 17) Quelle expérience GALILEE met- il en place pour déterminer la vitesse de la lumière. Vous schématiserez et expliquerez cette expérience. 18) Pourquoi l expérience de Galilée a-t-elle échoué?
3 19) A partir de quel siècle, trouva-t-on une expérience valable de la mesure de la vitesse de propagation de la lumière? 20) Quels sont donc les savants qui eurent un rôle sur la mesure de la vitesse de propagation de la lumière? Dire en quelques mots qui ils sont et ce qu ils ont pu faire comme découverte. 21) Parmi les savants cités, quel est celui qui douta des résultats de Römer? Et pourquoi?
4 22) Quel est le savant qui confirma 50 ans après que Römer avait raison? En quel année exactement? II- VITESSE CONSTANTE
5 Définition : On dit qu un objet se déplace à vitesse constante lorsque la distance qu il parcourt est proportionnelle au temps. On appelle alors sa vitesse le coefficient de proportionnalité. Exemple 1 : Le tableau suivant donne la distance parcourue en mètre par un véhicule en fonction du temps écoulé en seconde. Temps écoulés en secondes 5 8 10 15 100 Distance parcourue en mètres 15 24 30 45 300 Ce tableau est un tableau de proportionnalité, ce qui indique que le véhicule se déplace à une vitesse constante. Le coefficient de proportionnalité est 3 : sa vitesse est de 3 mètres par seconde. On note v = 3 m s ou encore v = 3m. s!!. III- VITESSE MOYENNE
6 Définition : On appelle vitesse moyenne d un objet qui parcourt une distance donnée en un temps donné, la vitesse à laquelle l objet se serait déplacé sur la même distance et dans le même temps s il s était déplacé à vitesse constante. Théorème: La vitesse moyenne v d un objet qui parcourt une distance d en un temps t est donnée par la formule v =!!. Remarque: L unité de vitesse dépend de l unité de la distance et de l unité du temps. Exemple 2 : Une voiture parcourt 400 km en 5 heures. D après ce qui précède, sa vitesse moyenne est donnée par: v =! =! Remarque: Connaissant la vitesse moyenne v d un objet, on peut calculer la distance parcourue d en un temps donné t: d = v t. En effet : v =!! v t =!! t Exemple 3 : v t = d Un avion se déplace à une vitesse moyenne v = 850 km h pendant 4 heures. D après ce qui précède, la distance parcourue est donnée par : d = v t = Remarque: Connaissant la vitesse moyenne v d un objet, on peut calculer le temps t mis pour parcourir une distance d: t = d v. En effet : v =!! v t =!! t v t = d
7!! =!!! t = d v Exemple 4 : Pour parcourir 450 mètres à la vitesse de 3m. s!!, il faudra t =!! = III- CONVERSION D UNITES DE VITESSE Propriété: Pour convertir une vitesse donnée en m s en km h, on multiplie par 3,6.
8 Démonstration: Si v représente la vitesse en m s, la vitesse en km s est donc heure est égale à 3600 secondes, la vitesse en km h est donc!!""" 3600 = v 3,6!!""". Comme 1 Exemple 5 : 339 m s = Propriété réciproque: Pour convertir une vitesse donnée en km h en m s, on divise par 3,6. Démonstration : Evident d après ce qui précède Exemple 6 : 80 km h =