b - Chenelière Éducation

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. CHAPITRE 5 1
ch a p i t r e 5
Ce t t e a C t i v i t é C o m p o r t e 10 q u e s t i o n s .
1
Quelle est la direction de l’accélération centripète ?
✔ a) Elle est radiale et dirigée vers le centre.
b)
Elle est identique à la direction du mouvement de l’objet au même instant.
c)
Elle est dirigée vers le haut et vers le bas le long de l’axe de rotation.
d)
Elle est radiale, mais dirigée vers l’extérieur du cercle.
2
Un objet en rotation se met à tourner de plus en plus vite, puis se stabilise à une nouvelle vitesse
de rotation plus élevée. Quel eet cela produit-il sur l’accélération centripète ?
a)
Elle augmente puis devient nulle.
✔ b) Elle augmente.
c)
Elle diminue.
d)
Sa valeur est constante, donc elle ne change pas.
3
Un planeur de 1000 kg et un biplan de 2000 kg eectuent tous les deux un looping ayant
un rayon de 200 m. Lequel des énoncés suivants décrit le mieux leur mouvement de rotation ?
a)
La vitesse du biplan doit être dix fois plus grande que celle du planeur pour eectuer
ce looping.
b)
La vitesse du biplan doit être de 44,3 m/s et celle du planeur doit être de 88,6 m/s pour
eectuer la boucle.
✔ c) Les deux aéronefs ont besoin de la même vitesse pour eectuer ce looping.
d)
Le biplan n’a pas besoin d’autant de vitesse pour eectuer la boucle, car il possède
une plus grande capacité d’accélération.

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4
Observe le diagramme suivant d’un disque en rotation.
Lequel des choix ci-dessous décrit le mieux le mouvement des points A et B ?
a)
La fréquence de B est le double de celle de A.
b)
Les vitesses vectorielles de A et de B sont les mêmes.
c)
La vitesse vectorielle de A est le double de celle de B.
✔ d) La vitesse vectorielle de B est supérieure à celle de A.
5
Lequel de ces énoncés concernant la première loi de Kepler est faux ?
a)
La mesure du grand axe ou celle du petit axe donnent le diamètre de l’orbite
de la planète.
b)
L’orbite elliptique d’une planète a deux foyers, dont l’un est le Soleil.
✔ c) Le demi-petit axe correspond à la distance moyenne entre le Soleil et la planète.
d)
Pour une orbite elliptique, le rayon orbital de la planète change avec le temps.

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6
Lequel de ces énoncés concernant la constante de Kepler est faux ?
✔ a) La constante de Kepler est la même pour tous les corps célestes de la Voie lactée.
b)
La distance et la période orbitales de la Terre peuvent être utilisées pour calculer
la constante de Kepler pour Jupiter.
c)
La constante de Kepler pour notre système solaire est égale à 1 an2/UA3.
d)
On peut utiliser la même constante de Kepler pour tous les corps célestes en orbite
autour du même foyer.
7
Si le rayon orbital de Mercure est de 0,387 UA, laquelle des équations suivantes représente
la période orbitale de Mercure ?
a)
(1 an3
UA3)(0,387 UA)3
b)
(1 an2
UA3)(0,387 UA)2
c)
(1 an2
UA3)(0,387 UA)3
✔ d)
(1 an2
UA3)(0,387 UA)3

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8
Le tableau suivant présente des données relatives aux principaux satellites naturels des planètes
du système solaire.
Planète Lunes Masse (kg)
Rayon à
l’équateur
(m)
Période
orbitale
(jours
terrestres)
Rayon orbital
moyen (m) Excentricité
Terre Lune 7, 3 6 3 1022 1,737 3 10627, 32 2 3,844 3 1080,0549
Mars Phobos
Deimos
1,063 3 1016
2,38 3 1015
1,340 3 104
7,500 3 103
0,3189
1,262
9,378 3 106
2,346 3 107
0,015
0,0005
Jupiter
(les 4 plus
grosses lunes)
Io
Europe
Ganymède
Callisto
8,9316 3 1022
4,79982 3 1022
1,48186 3 1023
1,07593 3 1023
1,830 3 106
1,565 3 106
2,634 3 106
2,403 3 106
1,769
3,551
7,15 4
16,689
4,220 3 108
6,710 3 108
1,070 3 109
1,883 3 109
0,004
0,009
0,002
0,007
Saturne
(les 7 plus
grosses lunes)
Mimas
Encelade
Téthys
Dioné
Rhéa
Titan
Japet
3,75 3 1019
7 3 1019
6,27 3 1020
1,10 3 1021
2,31 3 1021
1,3455 3 1023
1,6 3 1021
2,090 3 105
2,560 3 105
5,356 3 105
5,600 3 105
7, 6 4 0 3 105
2,575 3 106
7,180 3 105
0,942
1,37
1,887
2,74
4,52
15,945
79,33
1,855 3 108
2,380 3 108
2,947 3 108
3,774 3 108
5,271 3 108
1,222 3 109
3,561 3 109
0,0202
0,00452
0,00
0,002
0,001
0,0292
0,0283
Uranus
(les 5 plus
grosses lunes)
Miranda
Ariel
Umbriel
Titania
Obéron
6,6 3 1019
1,35 3 1021
1,17 3 1021
3,53 3 1021
3,01 3 1021
2,400 3 105
5, 811 3 105
5,847 3 105
7, 8 89 3 105
7,614 3 105
1,41
2,52
4,14
8,71
13,46
1,299 3 108
1,909 3 108
2,660 3 108
4,363 3 108
5,835 3 108
0,0027
0,0034
0,005
0,0022
0,0008
Neptune
(les 3 plus
grosses lunes)
Protée
Triton
Néréide
5,00 3 1019
2,14 3 1022
2,00 3 1019
2,080 3 105
1,352 3 106
1,700 3 105
1,12
5,8766
360,14
1,176 3 108
3,548 3 108
5,513 3 109
0,0004
0,000016
0,7512
En te basant sur les données qui gurent dans le tableau, détermine lequel des énoncés suivants
est vrai.
✔ a) Io est plus massive que la Lune de la Terre.
b)
Phobos eectue 1 tour environ toutes les 8 heures.
c)
Miranda boucle son orbite autour d’Uranus chaque 1,41 an.
d)
La Lune de la Terre a l’orbite la plus circulaire.

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. CHAPITRE 5 5
9
Lequel de ces énoncés relatifs à la version newtonienne de la troisième loi de Kepler
est faux ?
a)
Une dérivation de l’équation de Newton peut être utilisée pour calculer la vitesse
de tout objet en orbite autour de la Terre.
b)
La force centripète agissant sur la Lune est la force gravitationnelle.
✔ c) Elle peut être utilisée pour calculer la vitesse vectorielle de la Terre à l’aide du rayon
orbital de la Lune.
d)
La force gravitationnelle exercée sur la Lune par la Terre constitue la force centripète
exercée sur la Lune.
10
Une voiture négocie une courbe ayant un rayon de 110 m, à une vitesse de 95,0 km/h.
Quelle est l’accélération centripète de la voiture ?
a)
0,240 m/s2
b)
0,864 m/s2
✔ c) 6,33 m/s2
d)
82,0 m/s2