Conforme au programme
Mai
2016
Spécifique
Tle S
Physique — Chimie
Durée de vie d'un pion
Un pion est une particule qui peut être émise lors d'une collision entre un proton et un deuton.

46Durée de vie d’un pion10 min

Puissance 11, mai 2016

Concours
Physique

Temps, mouvement et évolution

Vrai – Faux

Calculatrice non autorisée

Les exercices comportent 4 affirmations repérées par les lettres a, b, c et d. Indiquer pour chaque affirmation si elle est VRAIE ou FAUSSE. Il est conseillé de justifier vos réponses.

Masses molaires atomiques en g.mol–1 :

H

C

O

1,0

12,0

16,0

img1

Un pion π 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 0,70 c, 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 Δt = γΔt0 γ= 1 1 v 2 c 2 (v représente la vitesse relative du référentiel propre par rapport à un autre référentiel galiléen).

Données :

1 0,51 =1,40;1,4×2,63,6;

Célérité de la lumière dans le vide : c = 3,00 × 108 m.s–1.

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.

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