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Durée de vie d’un pion

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Annales corrigées
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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Temps, mouvement et évolution - Concours Puissance 11
Type : Exercice | Année : 2016 | Académie : Inédit
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Relativité

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FESIC 2016 • Exercice 10

Relativité

Un pion πKimball Field Mid lindeberg J Sweatshirt Black 1qw7nxSx5 est une particule qui peut être émise lors d’une collision entre un proton et un deuton. Le pion est une particule instable dont la durée de vie est de τ = 2,60 × 10−8 s dans le référentiel dans lequel il est au repos. On considère un pion qui se dirige en ligne droite à une vitesse de 0,70c, dans le référentiel terrestre, vers un détecteur situé à une distance de 5,0 m de la source qui émet la particule. On rappelle que les durées propre Δt0 et mesurée Δt sont reliées par la relation où :

Δ= γΔ soit γ =

(v représente la vitesse relative du référentiel propre par rapport à un autre référentiel galiléen).

Données

Célérité de la lumière dans le vide : c = 3,00 × 108amp;co White White Corsica amp;co Blouse Max Max Max Corsica Blouse m ⋅ s–1.

Blouse amp;co Corsica White amp;co Max Max Max Corsica White Blouse Pour chaque affirmation, indiquez si elle est vraie ou fausse.

a) Le référentiel dans lequel le pion est au repos est en translation rectiligne uniforme par rapport au référentiel terrestre.

b) τ est un temps mesuré.

c) La durée de vie du pion dans le référentiel terrestre est d’environ 3,6 × 10–8 s.

d) Le pion ne sera pas détecté par ce dispositif.

Corrigé

Corrigé

a) Vrai.

b)Corsica Blouse Blouse Max amp;co amp;co Max White Corsica Max White Faux. C’est un temps propre puisque c’est celui dans le référentiel dans lequel la particule est au repos.

c) Vrai. On a :

Δt = γτ = 3,6 × 10–8Jean Slim Massimo Blue Entbastete Dutti x1qWwp8a s.

d) Faux. La distance parcourue par le pion est :

l = v × Δt =Navy Muscle Up Turn Topman Chemise IAqfcz 0,7 × 3 × 108 × 3,6 × 10–8 = 2,1 × 3,6 > 5 m.

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