TE Newton et Gravitation 1M5 15

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Exercice 1
Vrai ou faux (explications) ?
a) Quand une goutte de pluie tombe à vitesse constante, la somme des forces agissant sur elle est
nulle.
b) Dans son mouvement autour de la Terre, la Lune a une accélération dirigée dans le même
sens que la force de gravitation qu’elle subit de la part de la Terre
c) Lorsqu’on lance un objet vers le haut, au sommet de sa trajectoire, l’accélération et la force
résultante agissant sur lui sont nulles.
Exercice 2
Considérons un mouvement balistique dans lequel on néglige l’influence des forces de
frottement.
Dessiner aux trois points A, B, C
a) La force résultante
b) L’accélération
c) La vitesse
B
C
A
Exercice 3
La planète Mars a une masse Mm = 6,48 ·1023 [kg] et un rayon Rm = 3,4·106 [m].
a)
b)
c)
d)
Quel est le poids sur Mars d’un objet dont la masse est de 1 kg sur la Terre
Quelle est la masse sur Mars d’un objet dont la masse est de 1 kg sur la Terre ?
Combien de temps met sur Mars un objet de 1kg pour tomber d’une hauteur de 1m ?
Combien de temps met sur Mars un objet de 2kg pour tomber d’une hauteur de 1m ?
Exercice 4
Des cosmonautes arrivent sur une planète inconnue qui possède une lune. En étudiant le
mouvement de cette lune ils parviennent à déterminer la masse de la planète sur laquelle ils se
trouvent. Ils trouvent M = 3·1023 kg. (les élèvent de OS pm devraient pouvoir me dire comment
ils ont trouvés !). Ensuite les cosmonautes lâchent un objet qui met une seconde pour tomber de
un mètre. En déduire le rayon de la planète.
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Exercice 5
A quoi a servi l’expérience de Cavendish et pourquoi s’intitule-t-elle peser la Terre
Exercice 6
Monsieur Claude Nicollier (m=75kg)s’envole avec la navette Discovery pour rejoindre le
télescope Hubble en orbite autour de la Terre à une altitude de 200km.
a) Quel est le poids de M. Nicollier lorsqu’il monte dans la navette à Cap Canaveral ?
b) Quelle est la force d’attraction de la Terre sur M. Nicollier à ce moment-là ?
c) Quelle est la force d’attraction de M.Nicollier sur la Terre à ce moment-là ?
Lorsqu’il se trouve en orbite autour de la Terre :
d) quelle est la force d’attraction de la Terre sur lui ?
e) Quelle est sa vitesse si la navette met 5300s pour faire le tour de la Terre ?
f) Peut-il voir des étoiles le jour ?
g) Pourquoi ne tombe-t-il pas vers la Terre lorsqu’il sort de la navette?
Rayon de la Terre : RT = 6,38·106 [m]
Constante de la Gravitation universelle G = 6,67·10-11 [Nm2/kg2]
Masse de la Terre : MT = 6·1024 [kg]
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