3° > Chap MI4 : La gravitation universelle

Prophys

Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre M.I.4 intitulé « La gravitation universelle » puis faire l’activité 1.

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Activité à rechercher avant de venir en cours

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Activité 1 : La gravité

Consigne : Visionner les 2 vidéos puis répondez aux 5 questions suivantes dans votre cours. Faites des phrases !

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1° Qu’est-ce que la gravité ? (visionner la vidéo 1 ci-dessous) : …

2° Qu’appelle-t-on une « orbite » ? (visionner la vidéo 2 ci-dessous) : …

3° Qui a découvert la gravité ? (Voir vidéo 2) : …

4° Comment s’appelle l’effet de la gravité exercée par la Lune sur les océans ? (Voir vidéo 2 mais vous habitez au bord de la mer !!!)

5° De plus, vous devez préparer en grand à la règle le tableau ci-dessous sur une feuille séparée (ou l’imprimer en grand).

Il sera collé et complété lors de l’activité 3.

Situation 1m1 = 500 kgm2 = 500 kgdistance (entre les centres) = 4 mValeur de F = 0,00….
Situation 2m1 = 1000 kgm2 = 500 kgdistance (id au précédent) = …Valeur de F = 0,00….
Situation 3m1 = 1000 kgm2 = 1000 kgdistance (id au précédent) = …Valeur de F = 0,00….
Situation 4m1 = 1000 kgm2 = 1000 kgdistance (double du précédent) ) = …Valeur de F = 0,00….
Situation 5m1 = ...... (valeur libre)m2 = ...... (valeur libre)distance = ...... (valeur libre)Valeur de F = 0,00….

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 Autres activités qui seront faites durant le cours

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Activité 2 : Le laboratoire d’étude de la gravité

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Utiliser l’animation suivante pour effectuer les réglages demandés.

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1° Régler le dispositif de l’animation ci-dessus de façon à avoir les valeurs des masses m1 et m2 comme indiquées dans le tableau et la distance d entre les centres suivant puis compléter la valeur de la force (très faible) dans les 4 situations suivantes :

Situation 1m1 = 500 kgm2 = 500 kgdistance (entre les centres) = 4 mValeur de F = 0,00….
Situation 2m1 = 1000 kgm2 = 500 kgdistance (id au précédent) = …Valeur de F = 0,00….
Situation 3m1 = 1000 kgm2 = 1000 kgdistance (id au précédent) = …Valeur de F = 0,00….
Situation 4m1 = 1000 kgm2 = 1000 kgdistance (double du précédent) ) = …Valeur de F = 0,00….
Situation 5m1 = ...... (valeur libre)m2 = ...... (valeur libre)distance = ...... (valeur libre)Valeur de F = 0,00….

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2° Reproduire le schéma ci-dessous de cette expérience dans votre cours.

  • Les masses sont en kilogramme (kg)
  • La distance est en mètre (m)
  • La force est en Newton (N)

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3° Calculer ensuite la valeur du coefficient de proportionnalité G à l’aide de la formule ci-dessous (à recopier dans votre cours) :

Par écrit, dans votre cours, faites ce calcul dans les 4 situations étudiées dans le tableau.

  • Situation 1 : G = … (détail du calcul demandé puis résultat)
  • Situation 2 : G = … (détail du calcul demandé puis résultat)
  • Situation 3 : G = … (détail du calcul demandé puis résultat)
  • Situation 4 : G = … (détail du calcul demandé puis résultat)
  • Situation 5:  G = … (détail du calcul demandé puis résultat)

Les grandeurs s’expriment en m, en N et en kg. L’unité pour G sera donc N.m².kg-². N’oubliez pas de recopier cette unité à la fin des résultats.

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4° Rédiger une conclusion : Le résultat devrait donner un résultat identique. Est-ce vraiment le cas ? Si vous observez quelques différences, à quoi sont dues les petites différences remarquées ? Peut-on dire que la valeur du résultat du calcul de G est une « constante » physique ?

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Activité 3 : Découvrir la formule de la gravitation universelle

Répondez au quiz qui vous est proposé dans le module suivant.

Pour accéder au module « DÉCOUVRIR : L’expression littérale de la loi de gravitation universelle », cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code ci-dessous

Pour tous les groupe-classe, utiliser le code 5C9W

Répondez au quiz qui vous est proposé dans le module suivant puis recopier dans votre cours les phrases correctes page 4 et page 5.

Recopier la formule de définition, correspondant au calcul de la force fe gravitation F en Newton (symbole N) :

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GN : est la constante de gravitation universelle (ou constante de Newton)

Elle vaut : GN = 6,67 ×10-11 N.m2/kg2

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Activité 4 : La notation scientifique arrondie à 3 chiffres

Répondez au quiz qui vous est proposé dans le module suivant.

Pour accéder au module « RÉALISER : Écrire un nombre en notation scientifique », cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code ci-dessous

Pour tous les groupe-classe, utiliser le code 35LD

Noter dans votre cours, la manière dont s’écrit un nombre en notation scientifique arrondie à 3 chiffres.
Notation :

1er chiffre Virgule 2ieme chiffre 3ieme chiffre et puissance de 10

Question du scientifique ! (répondre dans votre cours).

4.1° Dans le quiz, comment avez-vous écrit 0,0093 en écriture scientifique.
4.2° Dans le quiz, comment avez-vous écrit 679 en écriture scientifique.
4.3° Dans le quiz, comment avez-vous écrit en écriture scientifique :
  • a) 5 300 000
  • b) 0,000 64
  • c) 0,0071
  • d) 148,5
  • e) 29100
  • f) 0,473

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Les corps tombent-ils à la même vitesse, qu’ils soient lourds , ou légers ?

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Activité 5 : La question de Galilée sur la chute des corps.

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1° Lequel arrive au sol le premier ?

Expérimente par toi-même. Choisi un objet lourd et un objet léger de tailles voisines (exemple 1 crayon lourd et 1 crayon léger). Lâche-les en même temps et observe. Lequel arrive le premier ? Répond à la question par écrit.

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2° Vérifie tes observations

Visionne l’animation suivante : « La pièce de monnaie et la plume »

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3° Questions relatives à la vidéo (Répond aux questions qui suivent)

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3.1° Dans le tube qui contient de l’air, quel objet tombe en premier ?

3.2° Dans le tube qui sous vide, quel objet tombe en premier ?

3.3° Conclusion : Qu’est-ce qui modifie la chute des corps ?

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4° Rédige une conclusion en répondant aux questions qui suivent :

4.1° Sans air, la gravité agit-elle de façon identique sur tous les objets ?

4.2° Que signifie « universelle » quand on dit que la chute des corps obéit à la « loi de la gravitation universelle » ?

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5° L’expérience réelle, réalisée par une équipe de chercheurs, en laboratoire

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Visionnez la vidéo de l’expérience réelle faites dans un laboratoire scientifique en vous rendant dans « Tube-à-essai.fr > La réserve > Vidéos scientifiques > La gravitation »

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Question :

Quelle est la difficulté technique qui doit être surmontée pour obtenir de bons résultats ?

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 Bilan

Cliquez sur le lien suivant pour accéder à la CARTE MENTALE de ce chapitre.

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 Corrigés

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Un code vous sera donné par votre professeur lorsque le chapitre sera terminé.