Préparer le lycée :

Préparer le lycée :
Exercice 1 :
Nous admettrons pour simplifier que le centre des planètes a une trajectoire circulaire
autour du soleil.
Appelons :
d la distance du centre de la planète au soleil
L la longueur de la trajectoire d’une planète
t le temps mis par une planète pour faire le tour du soleil
v la vitesse d’une planète sur sa trajectoire.
Planète
Distance
moyenne au
soleil
Période de
révolution
Période de
rotation
Vénus
108 millions
de
kilomètres
225 jours
Terre
150 millions
de
kilomètres
1 an
243 jours
24 h
Mars
228 millions
de
kilomètres
1 an et 322
jours
24 h 30 min
Jupiter
778 millions
de
kilomètres
11 ans et
314 jours
10 h
Saturne
1457
millions de
kilomètres
29 ans et
166 jours
10 h 30 min
Vocabulaire :
 Période de révolution : durée mise pour faire un tour complet autour du soleil.
 Période de rotation : durée mise par la planète pour faire un tour sur elle-même.
a) Exprimez L en fonction de d. Exprimez v en fonction de L et de t, puis en
fonction de d et de t.
b) Pour chaque planète, donnez les valeurs de d en km et de t en heures.
c) Calculez la vitesse de chaque planète en km/h
d) Observez la distance au soleil de chaque planète et sa vitesse. Commentez.
Exercice 2 :
On tire sur le ressort avec une force de valeur F, il s’allonge d’une longueur l. Les
résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau ci-dessous.
F (N)
l (cm)
a)
b)
c)
d)
0
0
0,5
1,2
1,0
2,3
1,5
3,5
2,0
4,8
2,5
6,1
3,0
7,2
Représentez graphiquement ces résultats (F en ordonnée et l en abscisse).
Quel renseignement déduisez-vous de la forme de la courbe ?
Déterminez l’allongement du ressort pour une force de valeur 3,8 N.
Déterminez la valeur de la force correspondant à un allongement de 5 cm
Exercice 3 :
L’interaction gravitationnelle entre 2 objets de masse M et m et dont les centres sont
distants de D est telle que
F1 = F2 = 6,67× 10-11 ×(M×m)/D²
a) Calculez le poids de la Lune (force exercée par la Terre sur la Lune).
b) Calculez la force d’attraction que subit la Terre de la part du soleil.
c) Un objet de masse 1 tonne se trouve à la surface de la Terre. Calculez la force
qu’il subit de la part de la Terre (rayon terrestre = 6,4 × 10 3 km), de la part de la
Lune, de la part du soleil. Commentez vos résultats.
Données :
MTerre = 5,97. 1024 kg
m Lune = 7,34.1022 kg
D Terre-Lune = 3,8.105 km
MSoleil = 1,99.1030 kg
D Terre-Soleil = 150 millions de km