Gravitation et poids

Pourquoi ces parachutistes tombent-ils ?
Chapitre 1: Gravitation et poids
I. Modéliser des interactions
Activité Documentaire 1 : « Le système solaire »
L’action exercée par une raquette sur une balle est
une action de contact. Elle est localisée au centre du
contact entre la raquette et la balle.
L’action exercée par la Terre sur la Lune est une
action à distance. Elle est répartie dans toute la Lune.
La Terre attire la Lune de la même façon que la Lune
attire la Terre : c’est une attraction.
Une action peut être représentée par un segment
fléché appelé vecteur force. Ce vecteur a même
direction et même sens que l’action et une longueur
proportionnelle à sa valeur mesurée en Newton de
symbole N.
II. La gravitation
Activité Expérimentale 2 : « La gravitation »
La gravitation est une action qui s’exerce à distance.
C’est une interaction attractive entre deux objets.
Plus la distance entre deux objets est petite, plus la
gravitation est forte.
Les planètes exercent également une attraction sur
le Soleil. On parle d'interaction gravitationnelle.
III. La gravitation universelle
Activité Documentaire 3: « La gravitation universelle »
Les planètes se maintiennent sur leurs orbites
grâce à l’action attractive exercée par le
Soleil.
Les planètes attirent le Soleil de la même
façon que le Soleil attire les planètes. Il s’agit
d’une interaction gravitationnelle.
L’interaction gravitationnelle existe entre
deux objets possédant une masse m.
Elle diminue lorsque la distance d entre les
deux objets augmente.
Si un objet A exerce sur un objet B une force
d’attraction universelle FA/B alors l’objet B
exerce réciproquement une force d’attraction
gravitationnelle FB/A de même valeur, de même
direction et de sens opposé.
La valeur de l’attraction gravitationnelle est
calculée par la relation :
FA/B = FB/A = G.mA.mB /d²
Avec G = 6,67 x 10-11 unités SI
m en kg
d en m
F en N
Activité Documentaire 4 : « Analogie gravitation - Fronde»
Une planète est maintenue sur son orbite par la
gravitation qui l’empêche de s’éloigner (comme la
pierre est maintenue sur sa trajectoire par la corde)
et sa vitesse de rotation autour du soleil qui
l’empêche de s’en rapprocher. La gravitation est une
action à distance, alors que la fronde exerce une
action de contact.
III. Le poids et la masse sur Terre
Activité documentaire 5 : « Pourquoi et comment un objet tombe-t-il ? »
- L’action exercée par la Terre sur les
objets placés dans son voisinage permet
d’interpréter la chute des corps.
- Le poids d’un objet situé au voisinage de
la Terre est l’action à distance, due à la
gravitation, que la Terre exerce sur lui.
- Cette action s’exerce selon la verticale
du lieu, vers le bas. Sa valeur se mesure
en newton (noté N) avec un dynamomètre.
IV. Relation Poids et Masse
Activité expérimentale 6 : « Relation Poids et Masse »
Le poids P et la masse m d’un objet sont deux
grandeurs proportionnelles : P = m.g.
g est appelé intensité de pesanteur
g = 10 N/kg (au voisinage du sol terrestre)
P est le poids en newton (N)
M est la masse en kilogramme (kg)
V. Poids et Masse sur la Lune
Activité Documentaire 7: « Poids et Masse sur la Lune»
Le poids d’un objet dépend du lieu où il se trouve
tandis que sa masse est invariante.