Exercices corrigés gravitation

Exercices sur le chapitre 3 : La gravitation universelle
vrai
faux
Le Soleil attire la Terre
La Lune attire la Terre.
Si un objet est attiré par un autre
objet en raison de la gravitation ils
vont finir par se rencontrer.
La gravitation ne dépend que de la
distance entre deux objets.
Plus la distance entre deux objets
est faible plus l’attraction entre eux
est forte.
Une planète n’exerce pas une
action attractive à distance sur le
Soleil.
Exercice 1 : Vrai ou faux ?
Exercice 3 : Mots croisés :
Exercice 2 : Choisir la (ou les)
bonne(s) réponse(s) :
La gravitation qui s’exerce entre deux objets
dépend de :
la masse de chaque objet.
la distance entre ces deux objets.
la vitesse de ces objets.
Exercice 4 : Vrai ou faux ?
Pour que la gravitation s’exerce entre deux
objets il faut que :
l’un des deux objets ait une masse plus
importante.
un objet tourne autour de l’autre.
les deux objets aient une masse.
vrai
faux
Les deux objets exercent l’un sur
l’autre une action attractive à
distance.
Les deux objets n’exercent pas l’un
sur l’autre une action attractive à
distance.
L’objet 1 exerce une action
attractive à distance sur l’objet 2
mais l’objet 2 n’exerce pas une
action attractive à distance sur
l’objet 1.
Exercice 5 : Quelle est la bonne
situation ?
Exo 5 bis : Explique en t’aidant de ce schéma, la mise en orbite des
satellites autour de la Terre.

Un astéroïde s’approche de la planète Mars.
Plusieurs scénarios de trajectoires sont imaginés :
Eliminer en argumentant les trajectoires qui
paraissent impossibles.
Exo 6 : Plusieurs scénarios
possibles :
Exo 7 : Satellites :
a) Qu’est-ce qu’un satellite terrestre ?
b) Pourquoi tourne-t-il autour de la Terre ?
c) Pourquoi ne tombe-t-il pas sur Terre ?
d) Si le satellite devait être freiné par des
frottements avec des particules, que se
produirait-il ?
e) Expliquer pourquoi les satellites sont mis
en orbite dans l’espace bien au-dessus de
l’atmosphère.
Exo 8 : Comète :
Le mot « comète » vient du grec komete qui veut
dire « chevelu ». La glace qui compose la comète
fond lorsque celle-ci approche du Soleil, d’où cette
queue de particules derrière elle. La trajectoire de la
comète est très elliptique.
a) Comment expliquer que les particules restent
dans le sillage de la comète ?
b) Comment expliquer que la comète tourne autour
du Soleil ?
c) Comment expliquer que sa trajectoire puisse être
déviée à l’approche d’une planète ?
Exo 9 : Modéliser une action :
Deux satellites S1 et S2 tournent autour de la
planète P. Modélise les actions qui se
produisent entre S1 et P d’une part ; entre S2
et P d’autre part.
Donnée : S1 a une plus grande masse que S2.
Exercice 10 :
1/ La valeur de la force de gravitation entre Vénus et le soleil est donnée par l’expression :
󠄄 F = G x
SV
vénussoleil
D
mm
󠄄 F = G x
soleil
vénusSV
mmD2
󠄄 F = G x
2
SV
vénussoleil
D
mm
Données :
msoleil = 1,98 x 1030 kg
mvénus = 4,87 x 1024
G = 6,67 x 10-11 SI
DSoleil-Vénus =DSV = 1,08 x 1011 m
2/ Quelle est la valeur de la force de gravitation entre Vénus et le Soleil
󠄄 5,49 x 1020N 󠄄 5,49 x 1022 N 󠄄 5,49 x 10-22 N
3/ Sachant que la masse de la Terre est très proche de celle de Vénus, la force de gravitation est-elle plus
grande ou plus petite que la force de gravitation Terre-Soleil ?

Exo 11 :
a) Quelles sont les deux actions qui s’exercent sur
la fusée ?
b) Comment varient ces deux actions lorsque la
fusée s’éloigne de la Terre ?
c) Justifie la notion de « point d’équilibre ».
d) Où se situerait ce point G si la Lune et la Terre
avaient la même masse ?
e) Justifier la position de G sur le schéma.
f) Dans quelle partie du trajet les moteurs servent-
ils à faire avancer et dans quelle partie servent-
ils à ralentir la fusée ?
Une fusée est propulsée de la Terre vers la
Lune. Elle est soumise, tout au long de son
trajet à deux actions opposées : celle de la Terre
et celle de la Lune. Appelons G le point
d’équilibre.

Regarde l’extrait de la vidéo « Astérix et les 12 travaux » avec Obélix en train
d’affronter Hermès le Perse au lancer du javelot.
Pourquoi le javelot lancé par Hermès le Perse retombe-t-il sur Terre alors que celui d’Obélix est
mis en orbite ? Quelle différence y-t-il entre les 2 lancers ?
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Histoire des sciences : Newton a inventé la théorie de mise en orbite d’un corps à l’aide d’un canon et
d’un boulet. Explique comment il est possible de mettre un corps en orbite.
(http://www.youtube.com/watch?v=MpiknSRTmT4 ou http://waowen.screaming.net/revision/force&motion/ncananim.htm )
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Regarde
l’extrait de la vidéo « On a
marché sur la lune » et réponds
aux questions :
a/ Pourquoi, au tout début de la vidéo,
le capitaine Haddock flotte-t-il dans
l’espace ? (On dit qu’il est en apesanteur)
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b/ Pourquoi, malgré la vitesse de 40 000 km/h de la fusée, la capitaine Haddock et Tintin restent-ils en contact avec la
fusée ?
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c/ Pourquoi portent-ils un scaphandre ?
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d/ Pourquoi le capitaine Haddock et Tintin sont attirés par « la masse d’Adonis » (nom de la météorite) ?
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La capitaine Haddock et Tintin sont rentrés sur Terre. (Ils ne portent plus de
scaphandre) :
e/ Pourquoi le capitaine Haddock tombe-t-il ? S’agit-il de la même cause qui maintient la lune autour de la Terre ?

Regarde le dessin ci-contre : Tournesol s’apprête à descendre Milou sur le sol
lunaire. Que se passe-t-il si la corde casse ?
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A quoi est dû le phénomène de marée ?
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