[PDF] [PDF] 3ch7cpdf La force exercée par

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tig.l fleprésentalion du système solâire Le système solaire est constitué de huit planètes dont Ia Terre, se déplaÇart sur des trajectoires presque circulaires autoùr de leur étoile,Ie SoIeiL Le Soleil exerce une action à distance, attràctiÿe, due à sa masse, sur chaque planète. Cette attraction dimi- nue Iorsque la distance augTnente, Châque planète possède une masse importante et aitirc aussi ]e SoIeiI. Cette attraction a peu d'effets car la masse du Soleil reste beaucoup plus grande que celle des planètes. Le SoIeiI et les planètes sont donc en interaction attractive à distaîce : c'est f interaction gravitation- ti9, 2 lnteracli0n gravitationnelle SoleilIefie La force d'altÉction graütatio relle exercée par Ie Soleil su.r ]a Teûe a Ies caractédstiques suivantes : - direcdon: Ia dJoite passânt par les centres des deux astres ; - sens : de la Terre vers Ie Soleil ; - point d'application : Ie centre de Ia Têfie ;_ Ms.Mr'' dt Fest en nevrton Ol), G = 6,67 x Iûrr unités SI. Mr et Ms sont espectivement les masses de Ia Teûe et du Solei], en kg. d est ]a distaîce entre ]e centrc de la TeIIe et Ie centre du Soleil, en m.I nelle ou giravitation universelle.

Extrais des informations

1, De quel type est l'action exercée par le Soleil sur les planètes ?

l.e. soleit.exercç. su r lei pl4nèJes une.4ctiq! 4ttr:4etiv - à d.istance. ?. Quel(s) point(s) commun(s) et quelles différences existe-t-il entre grâvitàtionnelle exercée par le Soleil sur la Terre et celle exercée Painti Eommqlt.i.çllet ont.!4 fferne di!:eetion ella mêfie valeur Différen-ce§. elles nlont.p4s.le.mene sens ni.le. mêmg.point dl4pplic4tion, lnterprète

3. Pourquoi l'act,on exercée par le Soleil sur les planètes est-elle appelée " interaction gravitationnelle » ?

(-e- s..o,t-e!l 4tlire.lej pl4nètes .mois.lç§.p14nèJes.4ttuent le fuleil,.ll §lqsit.donE.dlune rnte14c.tian.sr.4vlt4tionnelle

4. Pourquoi la valeur de la force d'interaction gravitationnelle exercée par le Soleil sur la Terre

et celle exer(ée par la Terre sur le Soleil sont-elles identiques ? .eJ de leur disl48rg..leqrs expr:essionr son!dorE le§. meme§, .. .. la force d'interaction par la Têrre sur le soleil ? r, uMouvenrents et inreracrions

Rédige ta conclusion

Lluler4ction srsvit4tia.nnelle ou orqvit"tion est llo.cJion çxerçée par le s.pleil sur Les pi4rètes.çt viEe:vers4.

Çlest une.rrter4çtion à ditlat\çe répqrl\e.dsls tout le yolume d.ersst!:e§.

! acion exeraée pqr le §oleil §.qr: 14 Te!:re esJ ûo dé-tl5Q,ç.pay ua_e !çyc-ç i.r dant i4.dir.ecloj est ls droite

P4§§4r1 pAr.leJ (-e..ntfes des deux.4stre§, l ,§e[§ delalç.ïe.yets le S-oleil.et t4 y4ieut e5t donnée- - t'+ t+DAr h,- G ' !'n1

Les planètes se maintiennent sur leurs orbites grâce à l,action 4ttf4ltiye ... exercée par Ie Soleil.

Les planètes 4!3.fent..... le Soleil de Ia même façon que le Soleil 4ttjre .lesplanètes. ll s'agit d'une ..inter.4CtiOI.... gravirationnelle.

L'interaction gravitationnelle existe entre deux objets possédant une ..r114§sg_ ...... m.Elle diminue lorsque la distance d entre les deux objets augmente.

Si un objet A exerce sur un objet B une force d,attraction gravilationnelle iA/B alors l,objet B exerce

réciproquement une force cl'attraction gravitationnelle ÉÊla de même dileCtion. , de mêmevqleur et de. sens oppôse.

La valeur de l'attraction gravitationnelle est calculée par la relation Faru = Furo = G 4ffq, avec

G = 6,67 x10 rr unités Sl, m en kg, d en m.

E Fais le bon choix

répulsive de contact :..he la ou les réponse(s) correcte(s).: :a ïerre exerce sur la Lune une action : l attractive

X à distance

: Si un astre A exerce sur un astre B une force d,at_ -:Iion g.dvital.onnelle, alors l'astre B e),er(e recipro-

: -:ment une force d'attrâction gravitationnelle : de même sens

X de même valeur

X de même direction

p Relie

. :_ Js et la TeÛe ont des masses très proches. Relie_::Jne des planètes avec l'action qu,exerce sur elle-!.e1.

ffi Entoure Entoure la représentation correcte de l'action exercée par ia Terre sur le satellite I

Terre5,5 x 1022 N

ffi vrai ou faux ? Coche la réponsecorreate et corrige les phrasesfausses.

ô. La Lune attiae la Terre.x Vrct Tux

tr. L'interaction gravitationnelle existe entre deux objets du fait de leur vitesse.Vrri I Tout L' inler4clia\ sr i.v-t',\!lonnelle çxr§!e.çnt!:e.d.çux otiet! du fqil de leur nasse

E Et sur Terre ?

D4liûdes.orclùsions Ol Ot O§ OIB

Pierre attend dans sa chambre un appel de son cor- respondant sud africain, Jay. La force d'attraction grâvitationnelle exercée par la

Terre sur Pierre vaut 750 N.

a. La masse cle Jay étant la même que celle de Pierre, quelle est la valeur de la force d'âttraction qravitation- nelle exercée par la Terre sur Jay ? L4 vqlew de-.1.q f.at.çç d.l4ttr4ctian sravitationnelle ne àépend que àe _la_nt4!se des objets

9l.de la àistau'ç. e-rtlle.leurt Ç.9ntres, -Lei deux s4rçanr

o.n! l4 mCme rn4sse e1 §o4i tau-s.le! dsur ritués.. . .. .. àb mer e 4\$!qnc.9.d|.ç9.nÿe de lLIeïe. L4 v4leur de 14 forçe g!qyj14\ian-.e-l.le ex9rçêe.ps.t 14 1e|r9 sur J4v eJ! donc 4usside 750 N. b. Représente,5ans souci d'échelle, ces deux forces sur le schéma. Désigne les vecteurs coûespondants. (. La force d'attraction gravitationnelle serait-elle le même pour un garçon de masse identique situé eil haut de l'Everest ? -14 disl4r çe .qntre.çe sarçon el .le.çenïr.e 4e.14 Iefic .. .. est.plq§.s!:qlde,.!4 forçe- d:Â|lrqç!io-t) er?-tçëp... .. .. . . pqr lqfetle lar lui se$ dotE un. prq pl!,rs J4ib.le, p Une menace pour la Terre.

DaPturos.desiypoihès Ol Ot Os OIB

L,n astéroïde se raooroche

de la Terre en suivânt Ia lione en pointillés. ll est soumis à l'attrâatiôn terrestre. a. Quelles sont les trajectoires suivantes ? Justifie. rmpossibles parmi les

E lntera(tionTerre-Lune

0(Dé\€loppùd6no èllslimples Ol OF OS OTB

La Lune tourne autour de la Terre.

,fiTrÿ â. Représente en vert la force exeraée par la Te.re sur la Lune et désigne le vecteur. b. Représente en rouge la force exercée par la Lune sur la Terre et désigne le vecteur. u - *t' @l o -.'' ffP Gn

Les tr4jectoires @ et @ sqnt r!'r.porsibres.

çqr l:iÎlerqçlianjraui!4lionnells est.ottractrvJ.. . .. . b. Pourquoi, dans le cas O, l'astéroïde ne s'écrase-t-il pas sur la Terre ? Dz4s le -.as.@, 14.yilesse du satellite eJt suffisammeart implrt44te poqr !'empeçhe: àe s.'éq^ser sur loIpfie. .

§§! L'étoite du berger

D4 0éveloppùdes modèles simples Ol OF ÔS OIB Vénus est une des planètes du système solaire. Elle est, après le Soleil et la Lune, l'astre le plus brillant du ciel. Pour cette raison Vénus est appelée " I'étoile du berger ». Elle permettait aux bergers de s'orienter au début et en fin de nuit. La force exercée par le Soleil sur Vénus vaut environ :

Fsrv= 5,4 x 1022 N.

a. Quelle est Ia valeur de la force exercée par Vénus sur le soleil ? Lq y 4l eW à9 l 4 l ar çe exef Cée p4r VéX!4i sUr-le Solgi!. . es! ësde. à.lo t|rçe expracéJ.p4!:.|e.§ol€!1.§ur.vérruE donc éeale à 5,4 10)) N.

Môùÿemeirs êt int.râ.riôns

b. Quelles sont les caractéristiques de lâ force exercée par le Soleil sur Vénus ? -.Di!'eÇlion: 14 drq-itç p4s§4n! p.qrle§ centres d9.Vénus el du §oleil : - §en! , d.e Vénus.vers le §ol-ejl,. . . . ... . . -.point d'4pplic,4tiqn :.le c.erfle devéruç , <. Représente cette force sur Ie schéma ci-après en prenant comme échelle 1 cm pour 1 x 1022 N. p nttirée, mais comment ?

D4Âqumenler Ol Of OS OTB

Voici quatre situations représentênt deux astres A et

B de masses respectives ma etmB.

-11a19çv.,.§,4 ;a 10! ÿ. ao @o a, L'attraction entre les astres A et B est elle la même

Cans les situations O et A ? lustifie.

- 4ttr4çtro-n.entre les 4§!res A e! B çsl 14 meme. :ans les situatio-ns O et €) c4r.les dpUX.4§tres . ; lssèdert 14 même masse et so4t situés à.14 mere . . : :b\ce I un de l'dulte :. L'attraction entre les âstres A et B est-eile la même :: ns les situation5 O et O ? Justifie. - J ltrqçtron ent!:ç le§ cstres.A.çt E est plur 9!'4nd€ : r.! l4 situation O car: lfs.dsux.4st!.e§.p.pssèdent

i *Ëme masse et sant glui prochgr llun dç ll(qtre. . ..: Dans quelle situation l'attraction entre les astres A.: 3 est-elle la plus faible ? Justifie.

j:t.actio-n entre les astres A .el.B. est.l4. plLts fqible . .. i j': a situ4tion @ gar les deux 4st!:es possèdent.. . .. : " an e m4sse et son! plus.élo-isnés !:un.de t:4utre.

JO Le point devue de Newton

04likDÈlèrdesrésrlhls O OF OS OIB

USl, m en kq et den m.

NeMon a compris au

xv re siècle que deux objets possédant une masse s'attirent de façon inversement proportionnelle au carré de la distan.ed sépa ra nt leurs centres.

La valeur F de aette

aation peut se cai- culer à l'âide de la relation I. - m'm' avecc=6,61t1011

Mâsre du Soleil: ms = 2,0 x 1O3o kg

Masse de lâ lerre: mr = 6,0 x lo'?a kg

Distance Terre'Soleil : d= 150 x 106 krn

a. Calcule la valeur F pour deux personnes de 75 kg placées à 2,0 m l'une de J'autre.

14 v4let)r ée !'ir\eraaltar erqvttîttatÿelle ?f,erçée

e-ntre deux p€rsonnes est

F=667 ^10 rr^: :=94^10 8N' t|,ol

b. Càl.ule lâ vâieur F entre lâ Terre et le soleil i, ô'; iôiô';6,ô; iriiT F.= É,67 z, 1Q 11 ;..3,6 r j017 N.(150 ^ 1oo l' lo v^.lear de l:iî\e@c\aî srsvi',lqlionrclle e\ercêe enlre.ls [erre- et .Le §olell.est .. Dans quel cas l'interactîon qravitationnelle doit-elle

être prise en cornpt-. ?

Llirter4ct!04 sr4vit4tiorrelle est p!'!§e- en lornpte impartintc. p4r.exe.mp!e deqx.4st!'e§ €llcrst [é.slis9"tle dqns lç c4s.de.deux persarneJ, t Solurlor p.128 r...rnl.ir irLi.l. is. "r"",.,""",r",* ", Bquotesdbs_dbs28.pdfusesText_34

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