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La gravitation
I) LE REFERENTIEL GEOCENTRIQUE
1) Sa nécessité
Peut-on décrire le mouvement de la Lune par rapport à un référentiel
terrestre ? Le sol de la Terre par exemple.
2) Description du référentiel géocentrique
3) Propriété
4) Mouvement de la lune dans le référentiel géocentrique
Quel est le mouvement du centre de la Lune par rapport au référentiel géocentrique ?
Quelle est la cause de la trajectoire circulaire du centre de la Lune.
II) LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE
1) Expliquer le terme universel
2) Enoncé de la loi de Newton
3) Représentation des forces :exemple ci-dessous
E1
1
E2
1
E3
1
O
Le référentiel
géocentrique

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4) Application au système Terre lune
1. Dessiner sur le schéma ci-dessous la force exercée par la Terre sur la Lune notée ; F T/Lpuis la force
exercée par la Lune sur la Terre notée ; FL/T. Donner la relation entre ces deux vecteurs.
2. Donnez l’expression littérale de la valeur de la force de gravitation. Utilisez les notations ci-dessous
Masse de la Terre : MT = 6,0 1024 kg
Masse de la Lune : ML = 7,3 1022 kg
Distance Terre-Lune : d = 3,8 105 km
Constante de gravitation : G = 6,710-11 SI
3. Calculer la valeur en newton en organisant les calculs.
5) Exercices
1. Supposons que la Terre disparaisse. Quel serait alors le mouvement du centre de gravité de la Lune ?
Justifier.
2. A quelle condition la valeur de la force de Newton est non négligeable ?
III) POIDS D’UN CORPS
1. Calculer le poids P d’une masse m posée à
la surface de la Terre soit gT l’intensité de la
pesanteur.
2. Calculer la force de gravitation exercée par
la Terre sur la masse m notée F.
MT : masse de la Terre ;RT le rayon de la Terre.
3. Comparer P à F
4. En déduire l’expression de gT en fonction du
rayon RT et de la masse de la Terre.
Commenter.
L’objet est placé à une altitude z
5. En déduire la distance entre l’objet et le
centre de la Terre soit d cette distance.
6. Donner l’expression littérale de la force de
gravitation en fonction de la masse de la
Terre, de la masse de l’objet et de la
distance d
7. Que devient la valeur de la force de
gravitation lorsque l’altitude augmente ?
Planète Terre
Lune

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IV) POIDS D’UN CORPS SUR LA LUNE
Exercice
Déterminer avec méthode la valeur numérique de l’intensité de la pesanteur à la surface de la Terre.
Données :
RT   km :
MT  ,  kg
G = ,  N.m.kg
Une masse m est posée sur la surface de la Lune
Soit ML la masse de la Lune et RL son rayon
1) Déterminer la valeur de l’intensité de la
pesanteur sur la Lune notée gL
2) En déduire le poids PL de la masse m en
fonction de gL.