et évolution de l’Univers Gravitation universelle

Trajectoire 2 : impossible car Mars exerce une action sur l’astéroïde, donc sa trajectoire est forcément modifiée Trajectoire 3 : possible car Mars exerce une action attractive sur l’astéroïde et dans ce cas, la vitesse de l’astéroïde n’est pas assez élevée pour qu’il s’échappe

Système solaire et gravitation - WebPhysiqueChimie

Sc physiques – Clg Gounod – 3eme – Partie B - Chap 1 Système solaire et gravitation 3 Action à distance : ation d’un aimant sur une ille Plus l’aimant est rapprohé de la ille sur sa trajetoire, plus la ille suit l’ation attrative à distane de l’aimant

et évolution de l’Univers Gravitation universelle

La trajectoire et la vitesse de la sonde sont modiﬁées lorsqu’elle entre dans la zone d’inﬂuence de l’astre 2 Si elle passait trop près d’un astre, la sonde s’écraserait sur lui 3 La gravitation est responsable de la modiﬁcation du mouvement de la sonde 4 L’assistance gravitationnelle permet de modiﬁer la

Cycle 4 ème- 4 ou 3 Activité Numérique Mouvement et

A adémie d’Orléans-Tours Contribution des Sciences Physiques au S4C 1 Cycle 4 ème- 4 ou 3ème Activité Numérique Mouvement et interactions: Gravitation et mouvement des planètes

Cours de Physique - DPHU

1 et F~2 à un corps très léger de sorte que son poids soit négligeable par rapport aux intensités des forces F~ 1 et F~2 (ﬁgure1 2) F~ 1 F~ 2 Figure 1 2 :Équilibre d’un corps soumis à deux forces Les forces sont les tensions de deux ﬁls et on mesure leur intensité grâce à deux dynamomètres

Exercices sur le chapitre 3 : Poids et masse d’un corps

gravitation Une action de contact exercée par le Soleil La gravitation est une interaction Toujours attractive Toujours répulsive Attractive ou répulsive Sur Terre, le poids d’un corps est dû à l’action De l’atmosphère Du Soleil De la Terre La relation entre le poids et la masse est M = P g P = m g g = P m

Chapitre 10 : La gravitation universelle - Physique Chimie au

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

Mouvement et interactions 3° Chap MI 2I- La gravitation universelle Activité 1 (p. 236-237) La gravitation universelle Activité 2 (p. 239) L'assistance gravitationnelle II- Les forces de gravitation Activité 3 (p238) III- L'évolution de l'univers Activité 4 (p240-241) (Pour aider à la création du document numérique) Évolution de l'univers et formation du système solaire 93

Gravitation universelle et évolution de l'Univers

Gravitation universelle

et évolution de l'Univers

Chapitre 18 du manuel de cycle (p. 235)

Chapitre 4 du manuel de 3

e (p. 64)

PROGRAMME

Organisation et transformations de la matière

Décrire l'organisation de la matière dans l'Univers • Galaxie, évolution de l'Univers, formation du système solaire, âges géologiques. • Ordres de grandeur des distances astronomiques. • Connaître et comprendre l'origine de la matière.

Mouvement et interaction

Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d'application, une direction, un sens et une valeur

• Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces.

• Associer la notion d'interaction à la notion de force.

• Exploiter l'expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle, la loi étant fournie.

- Action de contact et action à distance. - Force : point d'application, direction, sens et valeur.

OUVERTURE DE CHAPITRE

QCM

1. B • 2. C • 3. A • 4. A

Qui a raison ?

Le dialogue présenté permet de mettre en évidence deux erreurs souvent commises par les élèves. La réponse de Max est assez courante chez les élèves qui pensent que les objets sont attirés par la Terre par aimantation. Cette idée est confortée par le fait que certains d'entre eux ont déjà utilisé une boussole et savent que son fonctionne- ment repose sur le magnétisme de la Terre. Une autre confusion est liée au fait que les spationautes semblent plus légers sur la Lune qui ne possède pas d'atmosphère : en effet, les élèves pensent souvent que les objets tombent sur Terre à cause de la présence d'une atmosphère. L'activité 1 permet aux élèves de répondre en s'appuyant sur des documents scientifiques. C'est en fait Michaël qui a raison.

ACTIVITÉS

ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE

1 La gravitation universelle

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

Cette première activité permet aux élèves de découvrir ce qu'est la gravitation universelle et de bien comprendre qu'elle s'exerce entre tous les objets de l'Univers. L'analogie entre l'interaction athlète-marteau et l'inte- raction Soleil-planète permet d'expliquer aux élèves le mouvement des planètes autour du Soleil. Dans le chapitre " Forces et interactions » de 4 e , les élèves ont déjà étudié l'interaction Terre-Lune et ses consé- quences (marées). Dans une approche spiralaire du pro- gramme, cette interaction est de nouveau évoquée dans le document 2 de l'activité afin de montrer qu'elle est de même nature que l'interaction Soleil-planète. Cette activité permet donc de réinvestir des notions vues en 4 e pour amener les élèves à la compréhension du phénomène de gravitation.

RÉPONSES AUX QUESTIONS

1. Les planètes restent en orbite autour du Soleil car le

Soleil exerce sur elles une attraction à distance. La Lune reste en orbite autour de la Terre car la Terre exerce sur elle une attraction à distance.

2. Le phénomène des marées est dû à l'attraction à dis-

tance exercée par la Lune sur la Terre.

3. Il y a une interaction entre la Terre et la Lune car la

Lune attire la Terre, tout comme la Terre attire la Lune. Il y a une interaction entre le Soleil et la Terre car la Terre attire le Soleil, tout comme le Soleil attire la Terre.

4. Il s'agit d'une interaction attractive à distance.

5. Cette interaction s'exerce entre tous les objets de

l'Univers.

6. La gravitation est une interaction attractive à distance

qui s'exerce entre tous les objets de l'Univers, c'est pour cela qu'on la qualifie d'universelle. 94

PARTIE B Mouvement et interaction

ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE

2 Les forces de gravitation

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

Dans cette activité, les élèves apprennent à modéliser la gravitation universelle et exploitent l'expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle. L'étude de la gravitation s'exerçant entre une trousse et un stylo permet d'insister à nouveau sur le fait que la gravitation s'exerce entre tous les objets. Suite à l'activité 1, les élèves s'interrogent sur le fait qu'ils ne voient pas les objets se rapprocher les uns des autres alors qu'ils s'attirent mutuellement. L'activité 2 permet de répondre : l'exploitation de la formule permettant de calculer la valeur des forces de gravitation montre que l'in- teraction entre la trousse et le stylo est de faible intensité et ne permet pas de voir ces deux objets se rapprocher car les forces de frottement sont plus importantes.

RÉPONSES AUX QUESTIONS

1. La valeur des forces de gravitation s'exerçant entre

deux objets dépend de leur masse et de la distance qui les séparent.

2. La valeur des forces de gravitation augmente lorsque

la masse des objets augmente et diminue lorsque la distance les séparant augmente.

3. La force de gravitation exercée par la Terre sur la trousse

a même valeur que celle exercée par la trousse sur la Terre car la formule permettant de les calculer est la même : F

Terre/trousse

= F trousse /Terre = G × (m Terre

× m

trousse d 2

Terre-trousse

4. F

Terre/trousse

= G × (m Terre

× m

trousse d 2

Terre-trousse

= 2 N

5. F = G ×

(m stylo

× m

trousse d 2 stylo-trousse = 5,34 x 10 -13 N

6. La trousse et le stylo ne se déplacent pas l'un vers

l'autre car les forces de gravitation qu'ils exercent l'un sur l'autre sont trop faibles.

7. Pour calculer la valeur des forces de gravitation s'exer-

çant entre deux objets, il faut connaître la masse de ces objets et la distance les séparant.

ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE

3 L'assistance gravitationnelle

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

À travers l'étude de la mission Rosetta, les élèves com- prennent les effets de la gravitation sur le mouvement des objets. Cette activité permet de réactiver les connais- sances des élèves sur les effets des forces et de travail- ler des compétences du domaine 1 du socle commun (" Les langages pour penser et communiquer »).

RÉPONSES AUX QUESTIONS

1. La trajectoire et la vitesse de la sonde sont modifiées

lorsqu'elle entre dans la zone d'influence de l'astre.

2. Si elle passait trop près d'un astre, la sonde s'écraserait

sur lui.

3. La gravitation est responsable de la modification du

mouvement de la sonde.

4. L'assistance gravitationnelle permet de modifier la

trajectoire des sondes, d'augmenter leur vitesse et d'éco- nomiser ainsi le carburant qui aurait été nécessaire pour les faire accélérer.

ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE

4 Évolution de l'Univers et formation

du système solaire

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

Cette activité, qui peut être réalisée uniquement en s'appuyant sur la vidéo et l'animation disponibles en hatier-clic ou bien en utilisant les documents, permet aux élèves d'apprendre comment l'Univers a évolué depuis sa création et de comprendre que la gravitation a joué un rôle majeur dans cette évolution. Il est important de noter que toutes les idées émises au sujet des premiers instants de la naissance de l'Univers relèvent de travaux de déduction.

Pour aller plus loin :

Le LHC (Grand Collisionneur de Hadrons), qui est le plus puissant accélérateur de particules au monde, permet de recréer au mieux, à l'échelle de quelques particules, les conditions existantes entre 10 et 25 secondes après la naissance de l'Univers. En réalisant des expériences de collision entre hadrons à grande vitesse, les scientifiques cherchent à améliorer le modèle du Big Bang.

RÉPONSES AUX QUESTIONS

1. L'Univers aurait 13,8 milliards d'année.

2. L'hydrogène et l'hélium sont les éléments les plus

abondants dans l'Univers. Ils se sont formés quelques secondes après la naissance de l'Univers.

3. Les éléments chimiques les plus lourds se forment lors

de supernovas (explosions d'étoiles).

4. Le phénomène de gravitation en est responsable.

5. L'Univers n'a cessé de s'étendre depuis sa naissance,

sa taille ne cesse donc d'augmenter.

6. Le système solaire s'est formé bien après l'Univers, il

y a 4,6 milliards d'années, tandis que l'Univers est né il y a 13,8 milliards d'années.

MICROMAG

Des parcours vers l'espace

Des femmes à la conquête de l'espace

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

Dans une logique de promotion des parcours scientifiques féminins, l'accent est mis sur les femmes qui ont marqué la conquête spatiale et continuent d'y contribuer. 94

PARTIE B Mouvement et interaction

ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE

2 Les forces de gravitation

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

RÉPONSES AUX QUESTIONS

1. La valeur des forces de gravitation s'exerçant entre

deux objets dépend de leur masse et de la distance qui les séparent.

2. La valeur des forces de gravitation augmente lorsque

la masse des objets augmente et diminue lorsque la distance les séparant augmente.

3. La force de gravitation exercée par la Terre sur la trousse

a même valeur que celle exercée par la trousse sur la Terre car la formule permettant de les calculer est la même : F

Terre/trousse

= F trousse /Terre = G × (m Terre

× m

trousse d 2

Terre-trousse

4. F

Terre/trousse

= G × (m Terre

× m

trousse d 2

Terre-trousse

= 2 N

5. F = G ×

(m stylo

× m

trousse d 2 stylo-trousse = 5,34 x 10 -13 N

6. La trousse et le stylo ne se déplacent pas l'un vers

l'autre car les forces de gravitation qu'ils exercent l'un sur l'autre sont trop faibles.

7. Pour calculer la valeur des forces de gravitation s'exer-

çant entre deux objets, il faut connaître la masse de ces objets et la distance les séparant.

ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE

3 L'assistance gravitationnelle

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

RÉPONSES AUX QUESTIONS

1. La trajectoire et la vitesse de la sonde sont modifiées

lorsqu'elle entre dans la zone d'influence de l'astre.

2. Si elle passait trop près d'un astre, la sonde s'écraserait

sur lui.

3. La gravitation est responsable de la modification du

mouvement de la sonde.

4. L'assistance gravitationnelle permet de modifier la

trajectoire des sondes, d'augmenter leur vitesse et d'éco- nomiser ainsi le carburant qui aurait été nécessaire pour les faire accélérer.

ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE

4 Évolution de l'Univers et formation

du système solaire

COMMENTAIRES PÉDAGOGIQUES

Pour aller plus loin :

Le LHC (Grand Collisionneur de Hadrons), qui est le plus puissant accélérateur de particules au monde, permetquotesdbs_dbs13.pdfusesText_19

[PDF] et évolution de l’Univers Gravitation universelle

Exercices sur le chapitre 3 : La gravitation universelle

Système solaire et gravitation - WebPhysiqueChimie