Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre MI7 intitulé « Conséquence de la gravitation universelle : La gravité sur Terre : Le poids sur Terre » puis faire l’activité 1.
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Activité à rechercher avant de venir en cours
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Activité 1 : Le poids ou la force de gravitation universelle ?
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Vous pouvez dessinez ou imprimer et coller le schéma ci-dessous puis y ajouter les segments fléchés demandés au 3°
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Tous les objets qui possèdent une masse sont soumis à la gravitation universelle. Les objets en orbite autour de la Terre sont soumis à la force d’attraction gravitationnelle qui est exercée par la Terre.
Les objets qui sont placés à la surface de la Terre subissent, eux aussi, cette attraction. Dans le langage courant, sur Terre, cette attraction s’appelle « le Poids« . On parle alors de « Pesanteur Terrestre ».
Vocabulaire : En cas d’absence de pesanteur on parlera d’apesanteur ou d’impesanteur.
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Question 1 – Associer les grandeurs qui se correspondent :
Recopiez le tableau suivant, puis remettre de l’ordre dans le remplissage pour associer, sur une même ligne, les grandeurs qui se correspondent :
| Objet | Force agissante | Gravité |
| Camion | Attraction gravitationnelle | Pesanteur terrestre |
| Satellite | Poids | Gravitation universelle |
Question 2 – Utiliser le vocabulaire :
Recopiez et complétez la phrase suivante avec le vocabulaire proposé ci-après :
« L’attraction gravitationnelle ………………. s’exerce entre tous les objets qui possède une masse. Dans notre vie ……………………., on appelle « Poids » l’attraction gravitationnelle qui s’exerce entre …………… et ………………. »
Vocabulaire proposé : la Terre, universelle, quotidienne, un objet.
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Question 3 – Dessiner :
Si vous ne l’avez pas déjà imprimé, reproduisez dans votre cours le schéma ci-dessus et dessiner sur ce schéma :
- Un segment fléché qui représentera le poids du camion (sans soucis d’échelle). (Aide : Voir Chap MI4 : Activité 3)
- Un autre segment fléché qui représentera l’attraction gravitationnelle subie par le satellite (sans soucis d’échelle).
- Ajouter les noms de forces en légende sur ces segments fléchés.
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Autres activités qui seront faites en classe
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Activité 2 : Calculs avec la formule de la gravitation universelle.
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Comme indiqué précédemment, vous pouvez si vous le souhaiter imprimer le dessin de l’activité 2 pour vous faciliter le travail en classe.
Au chapitre précédent, nous avons déterminé la valeur de la constante de gravitation universelle : G = 6,67 × 10-11 dans le système international d’unités. Calculez l’intensité de la force de gravitation en utilisant la Loi universelle de la gravitation :
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Pour tous les exercices, vous détaillerez le calcul en 3 étapes comme indiqué dans l’exemple du 1° ci-dessous.
Voici 2 personnages, Marc et Sophie, qui travaillent dans un laboratoire.
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1° Calculez l’intensité de la force d’attraction gravitationnelle qui s’exerce entre Marc et Sophie.
Données : Distance entre Marc et Sophie : d(Marc-Sophie) = 1 m. Masse de Marc : m1 = 80 kg et masse de Sophie : m2 = 55 kg (illustration en page 5 du module ci-dessous).
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Modèle de solution déjà rédigé (en 3 étapes) :
- Par définition de la force gravitationnelle : F = G × m1 × m2 / (dMarc-Sophie)2
- Application numérique : F = 6,67 × 10-11 × 80 × 55 / 12 = 2,9348 × 10-7
- Conclusion et phrase réponse : Quelle est l’unité utilisée pour la force de gravitation ?
Phrase réponse : La force vaut F = ………………….(résultat en notation scientifique à 3 chiffres arrondie)
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2° Calculez l’intensité de la force d’attraction gravitationnelle que la Terre exerce sur Sophie.
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Consigne : Rédiger la solution en respectant le modèle de solution proposé dans le 1°
Données : Rayon de la Terre : d(Terre-Sophie) = 6370 km. (Attention à toujours convertir en mètre). On considère que Sophie est à cette distance d du centre de la Terre. Masse de la Terre : mT = 5,92 x 1024 kg et masse de Sophie : m2 = 55 kg. (si nécessaire voir l’illustration en page 6 du module).
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3° Calculez l’intensité de la force de gravitation que la Lune exerce sur Sophie.
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Consigne : Rédiger la solution en respectant le modèle de solution proposé dans le 1°
Données : Distance Terre-Lune : d(Terre-Lune) = 384 000 km. (Attention à la conversion). On considère que Sophie est à cette distance d du centre de la Lune. Masse de la Lune : mL = 7,35×1022 kg et masse de Sophie : m2 = 55 kg (si nécessaire voir l’illustration en page 7 du module).
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4° Calculez l’intensité de la force d’attraction gravitationnelle que le Soleil exerce sur Sophie.
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Consigne : Rédiger la solution en respectant le modèle de solution proposé dans le 1°
Données : Distance Terre-Soleil : d(Terre-Soleil) = 1,50 x 1011 m. On considère que Sophie est à cette distance d du centre du Soleil. Masse du soleil : mS = 2,0 x 1030 kg et masse de Sophie : m2 = 55 kg (si nécessaire voir l’illustration en page 8 du module).
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Si nécessaire, vous pourrez vérifier vos résultats en utilisant le module ci-dessous
Pour accéder au module « S’ENTRAÎNER : Exploiter 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 RC5S
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Activité 3 : La naissance du système solaire
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Questions :
1° Quel est environ l’age de notre système solaire ?
2° Quel rôle a joué la gravité pour former les planètes ?
3° Quelles sont les 4 planètes telluriques ?
4° La gravité a-t-elle aussi une action sur les gaz ?
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Activité 4 : Le phénomène de marées qui agite les océans
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Les marrés sont provoquées par une attraction gravitationnelles subie par les océans. Cette attraction provoque un bourrelet océanique.
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1° Quelle est le corps qui est responsable de l’effet de marée ?
2° Quel sont les 2 corps qui, en s’alignant, provoquent les « grandes » marées ?
3° Quel est l’intervalle de temps entre 2 marées hautes consécutives ?
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Activité 5 : Jouer avec la gravitation
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Utiliser FIREFOX le navigateur de Mozilla !
Cliquez sur l’image suivante pour accéder à l’animation
Choisir les paramètre pour réussir à faire apparaître la trajectoire de la Lune comme sur l’image ci-dessous (Preset = Soleil ; Planète et Lune).
En explorant plus loin les menus de l’animation de l’animation, vous aurez accès à d’autres types de systèmes solaires comme par exemple un système à 4 étoiles (Préset : « Four star ballet »). Attention ce système qui semble stable ne l’est pas très longtemps.
Combien de temps ce système met-il à s’autodétruire ? : …
Et d’autres exemples. Bonne exploration
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Bilan
Cliquez sur le lien suivant pour accéder à la CARTE MENTALE de ce chapitre
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Corrigés
Des éléments de correction apparaitront ci-dessous lorsque le chapitre aura été complété.
Corrigé accessible : Cliquez sur le lien suivant pour accéder au « Corrigé du chapitre MI6 ».
En cas d’absence, ou autre nécessité, faites une demande sur la messagerie d’ECOLE DIRECTE pour obtenir le corrigé anticipé du cours. Un code d’accès vous sera fourni. Vous pourrez l’utiliser ci-dessous pour accéder au corrigé dans la partie ci-dessous, protégée par mot de passe.
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