Rugby Un joueur de rugby court avec le ballon dans sa main. 1) Il y

THEME : ORGANISATION DE L’UNIVERS
ATTENDUS DE FIN DE CYCLE : modéliser
une interaction par une force
NIVEAU : 3ème
NOM : …………………………………………….
COMPETENCES TRAVAILLEES :
1B - Lire et exploiter des documents scientifiques
2E – Utiliser les outils mathématiques adaptés
4A – Pratiquer des démarches scientifiques
ACTIVITES 2 ET 3 – FICHE D’ENTRAINEMENT
Rugby
Un joueur de rugby court avec le ballon dans sa main.
1) Il y a l’action de la main sur le ballon et l’action de la Terre sur le ballon.
2) A distance : interaction entre le ballon et la Terre ; de contact : interaction entre le
ballon et la main.
3)
main
ballon
Terre
Eclipse de Soleil
Lors d’une éclipse de Soleil, la Lune se place devant le Soleil, cachant partiellement ou totalement
le Soleil depuis certains points de la Terre.
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐹𝑆/𝐿
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐹
𝑇/𝐿
1) Il y a l’attraction de la Terre et l’attraction du Soleil.
2)
Solei
Lune
Terre
3) Point d’application : centre de la Lune
Direction : droite reliant le centre de la Lune au centre de la Terre
Sens : vers la Terre
Valeur : 2×1020 N
4) Voir schéma
Lancer de javelot
Katharina Molitor est devenue championne du monde du lancer du javelot en 2015 avec un lancer
à 67,69 m. L’échelle de représentation est 1 cm pour 6 N.
1) Point d’application : centre du javelot
Direction : verticale
Sens : vers le bas
Valeur : représentée par 1 cm
2) 1 cm => 6N, donc l’action exercée par la Terre sur le javelot est de 6N.
3) 18 ÷6 = 3 donc il faut représenter une flèche de 3 cm ; point d’application : la main ;
direction : le javelot : sens : vers le haut
L’essentiel sur la gravitation
1) La Terre exerce sur la Lune une action : Attractive / à distance
2) Si un astre A exerce sur un astre B une force d’attraction gravitationnelle, alors l’astre
B exerce réciproquement une force d’attraction gravitationnelle : de même valeur / de
même direction
3) a) La Lune attire la Terre : vrai
b) L’interaction gravitationnelle existe entre deux objets du fait de leur vitesse : faux
Vénus
Vénus est une des planètes du système solaire. Elle est, après le Soleil et la Lune, l’astre le plus
brillant du ciel. Pour cette raison, on l’appelle « étoile du Berger ». Elle permettait aux bergers de
s’orienter au début et en fin de nuit.
La force exercée par le Soleil sur Vénus vaut environ : FS/V = 5,4×1022 N.
1) La valeur de la force exercée par Vénus sur le Soleil est égale à la force exercée par le
Soleil sur Vénus, soit 5,4×1022 N.
2) Point d’application : centre de Vénus
Direction : droite reliant les centres de Vénus et du Soleil
Sens : de Vénus vers le Soleil
Valeur : 5,4×1022 N.
3) On représente cette force par une flèche de 5,4 cm :
Loi de la gravitation universelle
Newton a compris au XVIIe siècle que deux objets possédant une
masse s’attirent de façon inversement proportionnelle au carré de
la distance d séparant leurs centres.
La valeur F de cette action peut se calculer à l’aide de la relation :
𝐹 = 𝐺.
𝑚. 𝑚′
𝑑2
avec G = 6,67×10-11 USI, m en kg et d en m
On donne :
masse du soleil : mS = 2,0×1030 kg
masse de la Terre : mT = 6,0×1024 kg
distance Terre-Soleil : d = 150×106 km
1) La valeur de l’interaction gravitationnelle exercée entre ces deux personnes est :
F = 6,67.75.75/22 = 9,4×10-8 N
2) La valeur de l’interaction gravitationnelle exercée entre la Terre et le Soleil est :
F = 6,67. 2,0×1030. 6,0×1024/(150×106.1000)2 = 3,6×1022 N
3) L’interaction gravitationnelle doit être prise en compte dans le cas de deux objets
ayant une masse importante, par exemple deux astres. Elle est négligeable dans le
cas de deux personnes.