Devoir surveillé : Système solaire – Gravitation universelle

CORRECTION
Devoir surveillé : Système solaire – Gravitation universelle
Les réponses doivent être rédigées et justifiées si besoin.
Exercice n° 1
1) Qu’appelle-t-on le système solaire ? Question notée sur 2 points.
Le système solaire est constitué d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent des planètes,
des astéroïdes, des comètes. Certaines planètes possèdent un ou plusieurs satellites naturels.
2) Combien y a-t-il de planètes dans le système solaire? Question notée sur 2 points.
Le système solaire est constitué de huit planètes.
3) Que peut-on dire de la trajectoire de ces planètes? Question notée sur 2 points.
Ces planètes ont une trajectoire quasi circulaire ( on parle plus précisément de trajectoire
elliptique) dont le centre est le Soleil. Elles sont en orbite autour du Soleil.
4) Comment expliquer cette trajectoire? Question notée sur 2 points.
L’ ensemble des planètes du système solaire sont attirées par la force de gravitation exercée par
le Soleil sur elles-mêmes. C’ est pourquoi elles tournent en orbite autour du Soleil.
C'est ce que l'on appelle la gravitation universelle.
5) Quel physicien a énoncé la loi qui explique cette trajectoire? Question notée sur 2 points.
La loi de gravitation universelle a été énoncée par Isaac Newton.
6) Pourquoi parle-t-on d’action à distance? Question notée sur 2 points.
On parle d’ action à distance par opposition aux actions de contact. En effet la force de gravitation
s’ exerce sans qu’ il y ait de contact matériel entre les 2 objets.
7) Donner un autre exemple d’action à distance. Question notée sur 2 points.
La force d’ aimantation est également une force d’action à distance.
8) Pourquoi les planètes ne s’écrasent-elles pas sur le Soleil? Question notée sur 2 points.
Les planètes ne s’ écrasent pas sur le Soleil car la vitesse de leur rotation autour du Soleil crée
une force centrifuge qui attire la planète vers l’ extérieur du cercle et compense donc la force de
gravitation exercée par le Soleil.
Il suffisait de parler de vitesse dans la réponse pour avoir les points.
9) De quoi dépend la gravitation universelle ? Question notée sur 2 points.
La force de gravitation dépend de la masse des corps et de la distance entre eux.
10) Mars, de masse plus petite que la Terre, est plus éloignée du Soleil. Comparer, en justifiant,
l‘action exercée par le Soleil sur Mars à celle qu’il exerce sur la Terre. Question notée sur 2 points.
Mars a une masse plus petite que la Terre et est située plus loin du Soleil, c’ est pourquoi la force
de gravitation qu’exerce le Soleil est plus importante sur la Terre que sur Mars.
Exercice n°2
,1) Une personne ayant une masse de 60 kg sur Terre aura-t-elle la même masse sur la lune ?
Expliquer. Question notée sur 2 points.
La masse d'un corps ne dépend pas de l'intensité de pesanteur donc elle ne dépend pas de l'astre
où il se trouve.
La masse d'un corps dépend de la quantité de matière qui le constitue.

,2) Comment appelle-t-on la grandeur g ? Quelle est son unité ? Question notée sur 4 points.
La grandeur g se nomme : intensité de pesanteur.
Son unité est le N/kg .
,3) Quel est le nom de cet objet utilisé en physique ? Question notée sur 2 points.
Cet objet est un dynamomètre.
,4) A quoi sert cet objet ? Question notée sur 2 points.
Il sert à mesurer le poids d'un objet.
,5) Donner la relation entre la masse m, le poids P d’un objet et la grandeur g citée ci-
dessus. Question notée sur 2 points.
Indiquer les unités de P et de m. Question notée sur 2 points.
Voir le cours ou le livre !
,6) Calculer le poids sur Terre de la personne évoquée dans la question ,1) . Rédiger le calcul.
Question notée sur 4 points.
Sachant que sur Terre l'intensité de pesanteur est de 10 N/kg , on a :
P = m x g
= 60 x 10
= 600 N
Le poids de cette personne sur Terre est de 600 N .