À première vue, vous pourriez penser qu'une année-lumière est une mesure du temps car elle contient le mot année. Une année-lumière est en fait une mesure de distance qui utilise la lumière comme référence. Si jamais vous dites à un ami que votre distance est de cinq minutes, vous utilisez également le temps comme mesure de la distance. La distance entre les étoiles dans cet univers est très grande. Les astronomes utilisent donc les années-lumière comme une unité plus grande que les miles et les kilomètres. Pour calculer la distance réelle d'une année-lumière, il suffit de multiplier la vitesse de la lumière par le nombre de secondes dans une année.
Étape
Méthode 1 sur 2: Calcul d'une année-lumière
Étape 1. Déterminez l'année-lumière
Une année-lumière est une mesure de la distance équivalente à la distance parcourue par la lumière en une année terrestre. Parce que l'univers entier est si éloigné, les astronomes utilisent des années-lumière. Sans années-lumière, discuter de la distance entre deux étoiles nécessiterait l'utilisation de nombres longs et irréguliers.
Une autre mesure de distance que vous pouvez rencontrer en étudiant l'astronomie est le parsec. Cette taille est égale à 3,26 années-lumière. Parsec est un autre moyen de simplifier les nombres utilisés pour calculer et discuter des distances astronomiques
Étape 2. Écrivez une formule pour la distance
En utilisant la formule de physique générale, la distance est égale à la vitesse multipliée par le temps ou d = r x t, vous pouvez calculer la distance parcourue par une année-lumière: Année-lumière = (vitesse de la lumière) x (une année). Étant donné que la vitesse de la lumière est désignée par la variable "c", vous pouvez réécrire l'équation sous la forme d = c x t, où d est la distance d'une année-lumière, c est la vitesse de la lumière et t est le temps.
- Si vous voulez connaître la distance d'une année-lumière en kilomètres, vous devez trouver la vitesse de la lumière en kilomètres par seconde. Si vous voulez des miles, vous devez trouver la vitesse de la lumière en miles par seconde.
- Vous devez connaître le nombre de secondes d'une année terrestre pour ce calcul.
Étape 3. Déterminez la vitesse de la lumière
La lumière dans le vide se déplace à 186 000 miles par seconde. Ce nombre équivaut à 299 792 kilomètres par seconde ou 670 616 629 miles par heure. Ici, nous utiliserons la vitesse en miles par seconde.
Pour ce calcul, nous utiliserons la vitesse de la lumière, c, égale à 186 000 miles par seconde. Ce nombre peut être réécrit en notation scientifique sous la forme 1,86 x 105 miles par seconde.
Étape 4. Comptez le nombre de secondes dans une année
Pour trouver le nombre de secondes dans une année, effectuez une série de conversions d'unités de multiplication. Pour convertir des années en secondes, multipliez le nombre de jours dans une année par le nombre d'heures dans une journée, par le nombre de minutes dans une heure, par le nombre de secondes dans une minute.
- 1 an x 365 jours/an x 24 heures/jour x 60 minutes/heure x 60 secondes/minute = 31 536 000 secondes.
- Encore une fois, nous pouvons réécrire ce nombre en utilisant la notation scientifique comme 3, 154 x 107.
Étape 5. Insérez les variables dans la formule et résolvez
Maintenant que vous avez déterminé les variables pour la vitesse de la lumière et le temps, vous pouvez les intégrer à la formule d = c x t et trouver la distance d'une année-lumière. Remplacer c par 1,86 x 105 miles par seconde et temps avec 3.154 x 107 seconde.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 seconde)
- d = 5, 8 x 1012 ou 5,8 billions de milles.
Étape 6. Calculez la distance en kilomètres
Si vous voulez calculer en kilomètres, remplacez simplement la vitesse de la lumière par la vitesse en kilomètres par seconde: 3,00 x 105. Le temps en secondes reste le même car aucune conversion n'est requise.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 seconde)
- d = 9, 46 x 1012 ou 9,5 billions de kilomètres.
Méthode 2 sur 2: Conversion des distances en années-lumière
Étape 1. Déterminez la distance que vous souhaitez modifier
Avant de commencer, assurez-vous que la distance sur laquelle vous travaillez est en miles (si vous utilisez des unités impériales) ou en kilomètres si vous utilisez des unités de mesure courantes. Il ne sert à rien de convertir de courtes distances en années-lumière, mais c'est bien si vous êtes curieux.
- Pour convertir des pieds en miles, rappelez-vous qu'un mile équivaut à 5 280 pieds: x pieds (1 mile/5 280 pieds) = miles.
- Pour convertir des mètres en kilomètres, il suffit de diviser par 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Étape 2. Déterminez le bon facteur de conversion
Vous devez identifier l'unité de distance que vous souhaitez convertir en années-lumière. Si vous convertissez des kilomètres en années-lumière, utilisez un facteur de conversion différent de celui que vous avez utilisé pour convertir des miles.
- Pour convertir des kilomètres en années-lumière, utilisez: 1 année-lumière /(9, 46 x 1012 km).
- Pour convertir des miles en années-lumière, utilisez: 1 année-lumière/(5,88 x 1012 milles).
Étape 3. Multipliez la distance initiale par le facteur de conversion
Une fois que vous avez déterminé le facteur de conversion correct, multipliez la distance initiale pour obtenir la distance en années-lumière. Si le nombre est grand, nous vous recommandons d'utiliser la notation scientifique.
- Par exemple: Si l'on sait qu'un objet mesure environ 14,2 x 1014 à des kilomètres de la Terre, à quelle distance se trouve-t-elle en années-lumière ?
- Utilisez le facteur de conversion en milles: 1/(5,88 x 1012)
- Multiplier: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 années-lumière.
- L'objet est à 241 années-lumière.
Étape 4. Demandez de l'aide
Vous pouvez toujours demander de l'aide aux enseignants et aux autres étudiants. Il existe également de nombreuses ressources sur Internet et dans les manuels pour vous aider à convertir les distances en années-lumière. N'hésitez pas à demander de l'aide supplémentaire si besoin.
