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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Visionner la vidéo « Schématiser des forces de gravitation » avant de répondre aux questions qui suivront.
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 :
Refaire le tableau suivant en remettant dans l’ordre 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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Autres activités qui seront faites en classe
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Activité 2 : Schématiser des forces de gravitation
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Question 3 – Dessiner :
Sur le schéma qui figure sur votre feuille imprimée, dessiner les segments fléchés qui correspondent aux forces suivantes :
- Un segment fléché qui représentera le poids du camion (sans soucis d’échelle). (Aide : Voir ci-dessous la vidéo : Schématiser des forces de gravitation)
- Un autre segment fléché qui représentera l’attraction gravitationnelle subie par le satellite (sans soucis d’échelle).
- Sur ces segments fléchés, ajouter les noms de forces correspondantes en légende
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Activité 3 : Calculs avec la formule de la gravitation universelle.
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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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Activité 4 : Quiz sur la gravitation universelle.
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Le quiz suivant vous permettra de vérifier vos résultats donnés à l’activité 3
Pour accéder au module « La gravitation (Calculer) », cliquez sur le lien https://edu.tactileo.fr/GO et utiliser le code ci-dessous.
Remarque
Pour tous les groupe-classe, utiliser le code 5MKV
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Activité 5 : Le phénomène de marées qui agite les océans
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Les marrées 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 6 : 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).
1° Sur cette animation, en combien de temps s’effectue une révolution complète autour du soleil (lire la valeur indiquée en seconde) ? :
2° Pendant cette période, sur cette animation, combien de fois cette lune fait elle le tour de la Terre ?
3° Combien de temps en faut-il dans la réalité pour que la Terre fasse le tour du soleil (en jours) ?
4° Sur l’image ci-contre, combien la Lune fait elle de révolutions autour de la Terre pendant 1 année (environ) ?
5° 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 met-il à s’autodétruire ?
6° Le système solaire semble-t-il etre un système gravitationnel stable par rapport au système à 4 étoiles ?
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Il reste beaucoup 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.
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