Activité 1 : Newton regarde la pomme et la Lune… et découvre le

Activité 1a : Newton regarde la pomme et la Lune… et découvre le ressort du monde
La naissance de l’idée d’attraction universelle a pris la forme d’une petite histoire, sans doute une fable, mais sait-on
jamais ?
Dans la douceur d’une soirée d’automne, Newton rêve sous un pommier en regardant la Lune… Soudain, une pomme
tombe, car tout ce qui est privé de support tombe sur la Terre. Et la Lune ? Elle n’a pas de support : pourquoi ne tombe-t-
elle pas ? En un éclair, Newton voit la réponse : elle tombe !
La Lune tombe vers la Terre. Sinon elle continuerait tout droit et disparaîtrait dans l’infini. Puisque sa trajectoire
s’incurve vers la Terre, c’est qu’elle tombe, mais sa « vitesse de travers » est si grande que sa chute incurve juste assez sa
course pour la maintenir à la même distance de la Terre : elle tombe indéfiniment, en décrivant autour de la Terre un
cercle qui la maintient toujours à la même distance, dans un état de chute permanente !
Or si la Lune tourne autour de la Terre, la Terre tourne autour du Soleil, ainsi que les autres planètes. Il n’y a plus de
doute, tous les mouvements du système solaire peuvent s’expliquer par une seule loi, celle de la gravitation. Newton
publiera sa théorie dans les « Principia » en 1686, vingt ans après sa découverte.
Newton et la mécanique céleste, Jean-Pierre Maury, éditions Découvertes Gallimard
1. À l’aide du matériel disponible, réaliser une fronde. Dessiner la main tenant la fronde qui tourne et dessiner une
planète qui tourne autour du soleil.
2. Comparer les mouvements du caillou tenu par la fronde et de la planète.
3. Pour quelle raison le caillou ne s'éloigne-t-il pas de la main ?
4. Pour quelle raison la planète ne s'éloigne-t-elle pas du soleil ?
5. Pourquoi la pomme tombe-t-elle sur le sol ?
6. Pourquoi la Lune reste-t-elle en orbite autour de la Terre ?
7. Pourquoi parle-t-on d'action à distance ?
8. Tu vas comprendre comment la Lune est un satellite de la Terre en complétant les schémas qui correspondent aux
différentes hypothèses :
Hypothèse : La Lune n’a pas de vitesse initiale.
Hypothèse : La Terre n’attire pas la Lune.
Hypothèse : La « vitesse de travers » est faible.
Hypothèse : La « vitesse de travers » est extrêmement
grande.
Hypothèse : La « vitesse de travers » est juste « à la bonne valeur »
Bilan : la ................................ est une interaction ................................ à ................................ entre 2 objets ayant une
................................; on l'appelle aussi « ................................». Cette action s'exerce entre le ................................ et
chaque ................................, entre une ................................ et un ................................ proche d’elle ou entre un
................................ et un autre ................................ du fait de leur masse.
Terre
Terre
Terre
Terre
Terre

Activité 1b : Action d'un aimant sur une bille métallique
Tout
comme
les
planètes
du
système solaire
restent près du
soleil,
BUT
Je pose une question
la lune et les satellites artificiels restent près de la terre.
Pourquoi ?
N° groupe :
Entoure la question qui correspond au sujet d’étude :
- La gravitation augmente-t-elle avec la distance ?
- La gravitation est-elle constante ?
- La distance a-t-elle une influence sur la rotation de la Terre ?
HYPOTHÈSE
.... / 2
Je propose
une réponse
Propose une réponse :
EXPÉRIENCE
Je suis un protocole
Schéma : .... / 4
Protocole : .... / 4
Matériel :
Un gros aimant
Un petit aimant
Une petite bille
Une grosse bille
2 potences
À partir du matériel proposé, légende le
schéma et réalise l’expérience.
Influence de la distance
On suspend une bille en acier à une potence
et on approche progressivement un aimant
d'une bille en acier.
À partir du matériel proposé, légende le schéma,
fais une phrase explicative et réalise
l’expérience.
Influence de la masse
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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OBSERVATIONS
Je décris ce que
je vois ou mesure
.... /4
CONCLUSION
Je valide ou non
mon hypothèse
.... /4
Mon hypothèse est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
J'ai constaté que la gravitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . quand la masse des objets . . . . . . . . . . . . . .
. . . . et . . . . . . . . . . . . . . . . . . quand la distance qui les sépare . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
J'en déduis donc que la gravitation régit le . . . . . . . . . . . . . . . . . . des planètes du système solaire,
mais aussi des . . . . . . . . . . . . . . . . . .