Chapitre 9 : La gravitation universelle

Chapitre 10 : La gravitation universelle 1 L’interaction gravitationnelle entre deux corps ( TP n°15) 1 1 Définition Au XVIIe siècle, Isaac Newton affirme que deux corps quelconques A et B sont en interaction gravitationnelle, du fait

Chapitre 9 : La gravitation universelle - Physagreg

Physique 1 Chapitre 9 : La gravitation universelle : Introduction : Activité documentaire : act n°1 I Loi de la gravitation : 1) Définition : Deux corps A et B, assimilables à des points, s’attirent mutuellement L’attraction qu’ils exercent l’un sur l’autre est : Proportionnelle à leur masse m A et m B

Gravitation nde2 - investigation sur document cours actif

Gravitation nde2 - investigation sur document – cours actif BO et Objectifs BO : Le système solaire : l’attraction universelle (la gravitation universelle) assure la cohésion du système solaire Les satellites et les sondes permettent l’observation de la Terre et des planètes

Cours 2° - Gravitation universelle

D'après le principe de l'inertie, la Lune est donc soumise à une force II L'interaction gravitationnelle 1 Définition Deux corps ponctuels de masses m et m' exercent l'un sur l'autre des forces et ' attractives de même valeur: avec G: Constante de gravitation: G=6,67 10-11N m2 kg-2 d: Distance séparant les masses m et m'

Programme 2nde Physique - Chimie

2nde Physique - Chimie (poids et gravitation) 1ère loi de Newton → (principe d'inertie) ← Chute libre et inertie Inertie

interactions Appoche histoi ue du Pincipe d’inetie

et éternellement su e même plan pouu u’on le polonge à l’infini » Tadu tion de Mauie Claelin, p 205 Doc 4 : Newton (1642 –1727) Philosophe, mathématicien, physicien, alchimiste, astronome et théologien anglais Reconnu pour avoir fondé la mécanique classique, pour sa théorie de la gravitation universelle

NOM : Prénom : Classe : 2 9

Exercice n°3 : Gravitation (7 points) Le satellite Phobos de la planète Mars décrit une trajectoire circulaire dont le centre est confondu avec le centre de Mars Le rayon de cette trajectoire a pour valeur R = 9378 km On considérera que Phobos et Mars ont des masses régulièrement réparties autour de leur centre 1

Physique : Mécanique de Newton (Lois et applications)

11 Physique : Mécanique de Newton (Lois et applications) 1er cas : Adhérence parfaite : L’adhérence étant parfaite, les deux roues va donc s’incliner dans le virage de rayon r La réaction de la route passe par le point de contact entre les roues et le sol et le centre d’inertie G du deux roues

Exercices de mécanique Actions et forces Principe d’inertie

monitrice et leur parachute Les forces qui s'exercent sur S sont le poids P et la force de frottement de ['air Pour S, on donne l'évolution de la valeur de cette force de frottement en fonction de la vitesse sur la courbe ci-dessus 1 S'agit-il d'actions de contact ou d'actions à distance ? 2 Donner la direction et le sens de chaque force 3

Classe de 2nd Chapitre 9

Physique

Chapitre 9 : La gravitation universelle :

Introduction :

Activité documentaire : act n°1

I Loi de la gravitation :

1) Définition :

Deux corps A et B, assimilables à des points, s"attirent mutuellement. L"attraction qu"ils exercent

l"un sur l"autre est : Proportionnelle à leur masse mA et mB. Inversement proportionnelle au carré de la distance d entre les deux points. Les forces qui modélisent cette interaction mutuelle a les caractéristiques suivantes :

· Leur point d"application est tel que la force exercée par A sur B s"applique en B et la force

exercée par B sur A s"applique en A.

· Leur direction est celle de la droite AB.

· Leur sens est tel que la force exercée par A sur B est dirigée vers A et celle exercée par B

sur A est dirigée vers B. · Leur valeur est commune et est donnée par : 2d mmGFBA´´= G est la constante universelle de la gravitation : G = 6.67*10 -11m3.kg-1.s-2 D"après un théorème de la physique, une force exprimée en N s"exprime aussi en kg.m.s -2 Rq : nous rencontrerons souvent G = 6.67*10-11 SI. Ceci veut dire que l"on utilise le système international d"unité.

2) Astronomie : corps à répartition sphérique de masse

Un corps à répartition sphérique de masse est un corps dont la matière est répartie uniformément

autour de lui ou en couches sphériques homogènes autour de son centre : Rq : Cela revient à dire que la masse volumique est égale dans une même couche. Nous considèrerons que tous les astres étudiés (Lune, terre, soleil, planètes) ont cette propriété.

3) Application :

On considère le système terre-lune.

a. Calculer la force d"attraction qui s"exerce entre la terre et la lune. b. Dessinez le système terre lune et représentez les forces à l"échelle 1 cm  1*1020 N

Données

: mT = 5,97. 1024 kg mL = 7,35. 1022 kg d = 3,80. 105 km

FT/L = FL/T = =´´2d

mmGLT6,67. 10-11 ´ 282224)10*80.3(10*35.710*98.5´= 2,03 1020 N A B A/BF B/AF d

Classe de 2nd Chapitre 9

Physique

II Le poids d"un corps :

1) Le poids d"un corps sur la terre :

Définition : Le poids d"un objet est la force d"attraction gravitationnelle exercée par la terre sur l"objet. Caractéristique du poids :

Trouvons la valeur de g :

Par définition : P=

gmO´=FT/O=2

TOTRmmG

´´ donc g=

2 TTRmG AN : On sait que RT = 6370km = 6.37*106m. On a g = 9.81 N.kg-1 (Faire une analyse dimensionnelle). Remarque :

Etant donné que la terre n"est pas tout à fait sphérique (aplatissement aux pôles), la valeur de g

change selon la latitude du point considéré :

A l"équateur : g = 9,79 N.kg

-1 Aux pôles : g = 9,83 N.kg-1 A Paris : g = 9,81 N.kg-1

2) Le poids d"un corps sur la lune :

Ce poids est donc la force d"attraction gravitationnelle exercée par la lune sur l"objet.

La grandeur qui va changer est donc le g :

Sur la lune on a P=m

Lg´ =Lgavec2LLRmG´.

AN : Avec RL = 1740 km ; on trouve Lg=1.62 N.kg-1 Le même objet pèse 6 fois plus lourd sur la Terre que sur la Lune. III Mouvement d"un projectile à la surface de la terre :

1) Force exercée sur le projectile :

Un projectile est un corps lancé au voisinage de la terre.

Si on néglige la force de frottement de l"air, le projectile n"est alors soumis qu"à son poids : on

dit qu"il tombe en chute libre. Terre

Direction : verticale à la surface

de la Terre

Sens :

dirigé vers le centre de la Terre

Norme : P = m ´ g

Avec g = valeur de la

pesanteur.

Pt d"application :

centre de gravité de l"objet P P

Exercice n°12 et 20 (dur) p 287

Classe de 2nd Chapitre 9

Physique

3 Comme les forces qui s"exercent sur le solide ne se compensent pas (puisqu"il y en a qu"une, le poids), alors d"après le principe d"inertie, le mouvement du projectile n"est pas rectiligne uniforme.

2) Influence de la vitesse initiale sur le mouvement :

Si la vitesse initiale est nulle ou verticale : Le mouvement du projectile va rester vertical, il est rectiligne mais pas uniforme. Si la vitesse initiale est quelconque :

Le mouvement va être parabolique.

IV Le mouvement de la lune :

Activité documentaire : act n°2

Rappeler la théorie de la collision-éjection

Vu que le poids est une force verticale, la

vitesse verticale va être modifiée alors que la vitesse horizontale restera constante.

Exercice n°16 p 288 sauf question 1) b

Exercice n° 21 p 288

Impesanteur ou apesanteur ?

Au terme apesanteur, utilisé dans le langage

courant, on préfère aujourd"hui celui d"impesanteur, en raison de la confusion orale entre " la pesanteur » et " l"apesanteur ».

Par ailleurs, l"impesanteur est un

état

théorique et idéal qui n"existe pas en réalité : il subsiste toujours des forces parasites, donc une pesanteur résiduelle.

A bord d"un véhicule spatial, on parle donc

en général de micropesanteur, dont la valeur est proche du millionième de la pesanteur terrestre.

Donc, une navette elle aussi, lorsqu"elle est en

orbite tombe vers la Terre en la ratant. Dans un tel engin, tout se passe alors comme si on était dans une cage d"ascenseur en chute libre: Tous les objets de la cabine, et la cabine elle-même accélèrent vers le sol en même temps, et ont en permanence la même vitesse.

Ils sont en impesanteur, du moins tant que

la cabine tombe...

Ainsi, tous les objets que contient notre

navette sont en chute libre, ils flottent les uns par rapport aux autres.quotesdbs_dbs13.pdfusesText_19

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Classe de 2nd Chapitre 9

Physique

Chapitre 9 : La gravitation universelle :

Introduction :

Activité documentaire : act n°1

I Loi de la gravitation :

1) Définition :

· Leur direction est celle de la droite AB.

2) Astronomie : corps à répartition sphérique de masse

3) Application :

On considère le système terre-lune.

Données

FT/L = FL/T = =´´2d

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Physique

II Le poids d"un corps :

1) Le poids d"un corps sur la terre :

Trouvons la valeur de g :

Par définition : P=

TOTRmmG

´´ donc g=

A l"équateur : g = 9,79 N.kg

2) Le poids d"un corps sur la lune :

La grandeur qui va changer est donc le g :

Sur la lune on a P=m

Lg´ =Lgavec2LLRmG´.

1) Force exercée sur le projectile :

Direction : verticale à la surface

Sens :

Norme : P = m ´ g

Avec g = valeur de la

Pt d"application :

Exercice n°12 et 20 (dur) p 287

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Physique

2) Influence de la vitesse initiale sur le mouvement :

Le mouvement va être parabolique.

IV Le mouvement de la lune :

Activité documentaire : act n°2

Vu que le poids est une force verticale, la

Exercice n°16 p 288 sauf question 1) b

Exercice n° 21 p 288

Impesanteur ou apesanteur ?

Au terme apesanteur, utilisé dans le langage

Par ailleurs, l"impesanteur est un

état

A bord d"un véhicule spatial, on parle donc

Donc, une navette elle aussi, lorsqu"elle est en

Ils sont en impesanteur, du moins tant que

Ainsi, tous les objets que contient notre