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geom_001.tex

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\exo{Intensité d'un rayon lumineux}
 
En traversant une plaque de verre teintée, un rayon lumineux perd
$23\%$ de son intensité lumineuse.
 
\itemnum Soit $I_0$ l'intensité d'un rayon à son entrée dans la plaque
de verre, et $I_1$ son intensité à sa sortie. Exprimer $I_1$ en
fonction de $I_0$.
 
\itemnum On superpose $n$ plaques de verre identiques. On note $I_n$
l'intensité du rayon à la sortie de la $n^{\rm ième}$ plaque.
 
\itemitemalph Exprimer $I_n$ en fonction de $I_{n-1}$.
 
\itemitemalph Quelle est la nature de la suite $(I_n)$~? Préciser le
premier terme et la raison.
 
\itemitemalph En déduire l'expression de $I_n$ en fonction de $I_0$.
 
\itemnum Déterminer le nombre
minimal de plaques qu'un rayon doit avoir traversé pour que son
intensité sortante soit inférieure ou égale au quart de son intensité
entrante.
 
 
\finexo
 
\corrige{}
 
\itemnum On a
$$
   I_1 = I_0 - {23 \over 100} I_0 = (1 - 0, 23) \times I_0,
      \qquad {\rm soit} \qquad
   \dresultat{I_1 = 0, 77 \times I_0}.
$$
 
\itemalphnum De la même façon, l'intensité après la $n^{\rm ième}$
      plaque sera $23\%$ plus faible qu'avant cette plaque. On a donc
$$
   \dresultat{I_n = 0, 77 \times I_{n-1}}.
$$
 
\itemalph On voit que pour passer d'un cran au suivant, on multiplie
toujours par le même nombre $0, 77$. Donc \tresultat{$(I_n)$ est une
suite géométrique}, de \tresultat{premier terme $I_0$} et de
\tresultat{raison $0, 77$}.
 
\itemalph Du coup, le cours nous dit que
$$
   \dresultat{I_n = (0, 77)^n \times I_0}
$$
 
\itemnum On veut trouver l'entier $n$ tel que $(0, 77)^n \leq
1/4$. \`A la calculatrice, on trouve facilement qu'il faut prendre au
minimum \mresultat{n = 6}.
 
\fincorrige