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Cours 1 physique Tronc commun option français La gravitation universelle Lycée Ibn Hazm FES
Physique chimie - 1 -
Aperçu historique
Très tôt les hommes furent intrigués par la régularité des phénomènes célestes : lever et coucher du soleil , alternance régulière des saisons , phase de devenue une science mathématique . Aristarque (310 230 a v J C) fut le premier à supposer que la terre tournait non seulement sur elle-même , mais aussi autour du soleil ? e Ptolémée ( 140 a v J C) : La terre, autour de laquelle tournent le soleil et les planètes, occupe le centre du monde .
En 1543 ,Copernic ( 1473
lequel le soleil occupe le centre du système solaire ; la terre était alors reléguée au rang des autres planètes tournant comme elles , autour du soleil . En 1605 ,Kepler précisa la nature des trajectoires des planètes , le système planétaire de Copernic est alors définitivement adoptés , Newton ( 1442 1727
1.1)Compréhension
a) Expliquez les mots ( dans le contexte du texte )
Intrigué
Relégué
Astronomie
ntifiques qui ont contribués audéveloppement
1.2)Recherches
faite une recherche ( entre 4 ou 5 pages ) a)sur les travaux de Kepler , Tycho Brahé , , quelle relation entre ses travaux et le travail de Newton , et qui a aboutit à la force gravitationnelle . Cours 1 physique Tronc commun option français La gravitation universelle Lycée Ibn Hazm FES
Physique chimie - 2 -
Introduction
Par ces complexités qui deviennent de plus en plus complexes tant que les deviennent plus perfectionnés .
à des périodes différentes :
La première période : La plus ancienne , qui a concerné toutes les civilisations : Grecs , Hindous , les arabes . . . Cette période a été caractérisé par la découvertes de plusieurs informations et lois expérimentales , q les assimilés même par une personne averti ( intéressé ) . De plus ces informations était dispersé dans les différents pays du globe . La deuxième période : Les difficultés de la première période ont poussé les scientifiques à faire des réflexions mentaux en se posant des questions divers à propos de ces différents lois . cette réflexion basée sur les mathématiques et surtout La géométrie avait pour objectif domaine , en essayant de réduire ces différents lois en un petit nombre de principes . Parmi les tentatives qui ont réussi et qui ont connu un succès , citons : a) les travaux de Kepler , qui a réussi à une synthèse de trois lois portant son nom . b) Les travaux de Newton , qui étaient basé sur les travaux de Kepler , ce dernier a réussi a combiné les trois lois de Kepler dans une seul loi , portant le nom de : . La troisième periode : qui est la période actuelle , à ce moment ou les technologiques et q jPDLQWHQDQW ; en proposant soit des révisions profondes de ces lois soit de les abandonner , ouvrant la voie à des
En mécanique étudier
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Physique chimie - 3 -
ont doit choisir un repère lié a un corps référentiel temps .
1.1) Repère héliocentrique ( repère de Copernic ) son centre se trouve au centre
du système solaire et ces trois axes qui sont perpendiculaire entre eux son dirigés vers trois étoiles assez lointaines les considère comme fixe .ce repère est utilisé pour étudier les planètes et les astéroïdes se mouvant autour du soleil .
1.2) Repère géocentrique
Son centre se trouve au centre de la terre
Et ses trois axes sont parallèle aux axes
Du repère de Copernic , au bien ont dit
Rapport au repère héliocentrique .
Ce repère sert a étudier le mouvement
de la lune et des objets qui se déplacent autour de la terre .
1.3 Les repères terrestres
leurs centres se trouvent à la surface de la terre et ses trois axes forment un trièdre direct , ils servent à étudier les corps qui se déplacent sur des petites distance à la surface de la terre . corps ponctuels -- Soit deux corps (A) et (B) ponctuels de masse respectivement Am et Bm séparés par une distance r AB u vecteur unitaire ( té | | u -- Les deux corps changent à distance des interactions telle que A exerce sur B une force A/BF la réaction B exerce sur A une force B/AF . On peut aussi écrire :
A/B B/A A/B B/AF F ou F F 0
A B A BA/B B/A22
G.m .m G.m .mF u ou F urr
11 3 1 2G 6.67 .10 m .kg .s
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Physique chimie - 4 -
1.5) symétrie sphérique
Un corps est de symétrie sphérique , est un corps de forme sphérique et homogène , ou formé de couches homogène , différente et concentriques au centre de la sphère . Ce cas ressemble aux planètes et les étoiles . b) La relation
Ces deux corps échangent entre eux des forces
; tel que :
122/1 1 22
121/22
G.M .MF u ; d O Od
G.M .MFud
nt matériel et un corps de symétrie sphérique Soit une planète (P) de masse M et de rayon R, et un corps (A) ponctuel de masse m ,se trouvant à la hauteur h de la surface de la terre .
Le corps (A) applique une force
A/pF sur la planète,
La planète applique une force
P/AF sur le corps (A) . P/A2
G.M.mFu(R h)
2) le poids
2.1)Définition
Dans un repère terrestre, au voisinage de la surface terrestre , on appelle la force exercée par la terre sur un corps (C) de masse m : Le poids ou force de pesanteur , symbolisée par P m.g , avec g vecteur du champ de pesanteur P/A2
G.M.mF(R h)
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Physique chimie - 5 -
dans le lieu oԃ se trouve le corps (C) , il dépend de la hauteur h et de la latitude -- maximal aux pôles .
2.2)variation de g avec la hauteur
On admet que au prés de la surface terrestre La force d est à peu prés égale au poids du corps 22
P m.gG.MP F gG.M.mF(R h)(R h)
-- A la surface terrestre (h=0) , on a 02 G.MgR -- A une hauteur h0 , on a 2
G.MgRh
2
0RggRh
Exercice 1
Calculer g0 La valeur du champ du pesanteur à la surface terrestre .
Donnés : La constante universelle
11 3 1 2G 6.6.10 m .kg .s
Masse de la terre :
24M 6.10 kg
, rayon de la terre :
R 6378km
Réponse :
2
0g 9.83m.s
Exercice 2
Réponse
F = 6,67.10-11x(10.10-3)²/(5.10-2)² =
122.67.10 N
Conclusion :
gravitationnelles sont faibles.
3) Echelles de longueurs
-- où les distances sont très grandes , on utilise les multiples du mètre , comme : Cours 1 physique Tronc commun option français La gravitation universelle Lycée Ibn Hazm FES
Physique chimie - 6 -
-- -Soleil ,elle est égale
61UA 150.10 km
-- courue par la lumière pendant une année :
151AL 9.5.10 km
-- Alors ,que pouoù les distances sont très petites , on utilise les sous multiples du mètre , comme le nanomètre :
91nm 10 m
Soit un corps (A) de masse
Am 1kg
se trouvant à la hauteur h=4 m de la surface de la terre . Donnée : champ de pesanteur à la surface de la terre : 1
0g 9.81N.kg
1) Trouver la valeur du champ de pesanteur à la hauteur h de la surface
terrestre , en fonction de : R rayon de la terre, la hauteur h, et g0 .Après, calculer sa valeur , conclure .
2) Calculer le poids du corps à cette hauteur .
3) En déduire la force exercée par le corps (A) sur la terre .
Complément
préfixe Abréviation Facteur multiplicatif
Un billion Tera T 1012
Un milliard Giga G 109
Un million Mega M 106
Mille Kilo K 103
Cent Hecto H 102
Dix Deca Da 10
Un dixième Déci d 10-1
Un centième Centi c 10-2
Un millionième Milli m 10-3
Un millionième Micro 10-6
Un milliardième Nano n 10-9
Un triardième Pico p 10-12
Femto f 10-15
atto a 10-18quotesdbs_dbs41.pdfusesText_41
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