ds n °8 seconde 8 15/05/2014
Attention : on rappelle que les unités légales sont le kilogramme et le mètre.
ex 1 : Le télescope spatial Hubble évolue sur une orbite circulaire à h1 = 600 km d’altitude.
1. Montrer que si la force de gravitation est égale au poids de l’objet, l’intensité de la pesanteur
à une altitude h s’écrit : g = G.MT/(RT+h)2 .
2. Calculer l’intensité de la pesanteur g1 à l’altitude h1 de Hubble.
3. Comparer sa valeur à celle de l’intensité de la pesanteur au niveau du sol go et conclure.
4. Hubble a une masse m = 12 t. Calculer son poids à 600 km d’altitude.
Données : MT = 5,98.1024 kg ; RT = 6378 km ; G = 6,67.10-11 N.kg-2.m2 ; go = 9.81 N.kg-1 ; 1t = 103 kg.
ex 2 Lors de la dernière mission lunaire (Appolo XVII), les astronautes ont ramené mR =
117 kg de roches. Quel était le poids de ces roches au départ de la Lune PL, puis à
l’arrivée sur Terre PT ?
Données : Intensité du champ de pesanteur terrestre gT = 9,80 N/kg ; intensité du
champ de pesanteur lunaire : gL = 1,62 N/kg
ex 3 Satellite géostationnaire météostat
1) Météostat est un satellite
géostationnaire. Que signifie le
mot géostationnaire.
2) Quelle est le mouvement du
satellite dans le référentiel
géocentrique ?
3) Calculer la force de
gravitation F exercée par la
Terre sur le satellite. La
représenter sans échelle sur le
schéma.
4) Quelle est la période T de
révolution du satellite ?
5) Sachant qu’il gravite à la distance TS du centre de la Terre, d = 3,58x104 km de la surface de la
Terre et que le rayon terrestre est R = 6,38x103 km, calculer la vitesse v du satellite dans le référentiel
géocentrique. On rappelle que le périmètre d’un cercle de rayon R est :
G = 6,67x10-11 USI ; m(Terre) = 5,98x1024 kg, m(satellite) = 250 kg ; distance entre le satellite et le
centre de la Terre TS = 4,22x107 m.
ex 4 : activité documentaire :
C’est le grand physicien et mathématicien anglais Isaac Newton (1642-1727) qu publia le
premier, dans un ouvrage désormais célèbre, Principes mathématiques de la philosophie
naturelle, la loi de la gravitation universelle.
Voici quelques extraits de l’ouvrage de Newton :