Gravitation universelle

2nde
Thème : Univers
TP n°12
Physique
La gravitation universelle – Correction
Chap.7
I. La gravitation
1) Il faut déterminer l’intensité de la pesanteur sur la Lune et l’intensité de la pesanteur sur la Terre et comparer les
deux.
2) gT = G  Error! = 6,67  10-11  Error! = 9,83 N.kg-1
gL = G Error! = 6,67  10-11  Error! = 1,61 N.kg-1
Error! = Error! = 6,10  6. Donc Tintin a bien raison. La pesanteur sur la Lune est six fois plus faible que sur la
Terre
3) Le poids, proportionnel à l’intensité de la pesanteur, sera plus faible sur la Lune que sur la Terre donc le meilleur
site de lancement pour un voyage vers Mars est la Lune
4) gM = G Error! = 6,67  10-11  Error! = 3,71 N.kg-1
La pesanteur est différente sur Mars. Elle est 2,6 fois plus faible que sur Terre mais 2,3 fois plus forte que sur la
Lune.
II. Etude du mouvement de la Lune
1) Il faut calculer la distance d parcourue par la Lune autour de la Terre. On supposera que la trajectoire de la Lune
est un cercle de rayon RTL. La distance d parcourue s’exprime par d = 2 RTL
d = 2   (381 000  103) = 2,39  109 m
La durée t mise par la Lune pour faire un tour autour de la Terre est t = 27,3 jours = 27,3  24  60  60 soit
t = 2,36  106 s
La vitesse v = Error! = Error! = 1,01  103 m.s-1 = 1010 m.s-1
2) La trajectoire de la Lune est presque un cercle.
C’est en fait une ellipse, la distance horizontale est de 3,89  108 m et le distance verticale est de 3,75  108 m
La valeur de la vitesse est légèrement plus élevée mais reste sensiblement constante.
3) La Lune ne continue pas en ligne droite car elle est soumise à une force. Une force modifie le mouvement d’un
corps.
Pour une vitesse quasi nulle, sa trajectoire est une droite.
4) La Lune est soumise à la force gravitationnelle qui permet la modification de sa trajectoire.
5) FT/L = G  Error! = 6,67  10-11  Error! = 2,01  1020 N
Pour représenter cette force, il faut utiliser une échelle comme 1 cm pour 1  1020 N. La force FT/L sera
représentée par une flèche de longueur 2,0 cm
6) La Lune est toujours soumise à la force exercée par la Terre. Mais la vitesse de la Lune autour de la Terre lui
permet de rester autour de la Terre sans pour autant l’atteindre.
15/04/2017
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