Réponse :
Bonjour à toi,
QUESTION ①)
La lumière et le son sont tous deux des ondes mais leur nature est différente. La lumière est une onde électromagnétique qui n'a pas besoin de support matériel pour se déplacer, à la grande différence des ondes mécaniques comme le son. La lumière se déplace extrêmement vite, c'est la vitesse maximale qui ne sera jamais dépassée par un corps, elle se déplace à environ 3,0 x 10⁵ km/s dans l'air. Le son en revanche se déplace nettement plus lentement dans l'air à près de 0,340 km/s . Par déduction, un observateur recevra d'abord la perception visuelle de l'éclair et recevra ensuite la perception sonore du tonnerre, soit :
✔On donne : v = d/t ⇔ t = d/V ; avec v en km/s, d en km et t en s
- t1 = 3,0/3,0 x 10⁵
- t1 = 1,0 x 10⁻⁵ s
On en déduit que la perception visuelle parvient à l'observateur 10µs après l'impact de la foudre.
✔On donne : v = d/t ⇔ t = d/V ; avec v en km/s, d en km et t en s
- t2 = 3,00/0,320
- t2 = 150/17 s
- t2 ≈ 8,82 s
On en déduit que la perception sonore parvient à l'observateur 8,82 s après l'impact de la foudre.
- At = ||t1 - t2|| = ||1,0 x 10⁻⁵ - 8,82|| ≈ 8.82
Le décalage temporel est donc près de 8,82 s. Il est très proche de t2, effectivement sur cette courte distance la lumière peut être considérée comme instantanée. t1 tendant donc vers 0 At se rapproche sensiblement de l'intervalle de temps entre l'impact de la foudre et la réception de son.
