SAVOIR SON COURS

vrai faux

Le Soleil attire la Terre x

La Lune attire la Terre. x

Si un objet est attiré par un autre objet en raison de la gravitation ils vont finir par se rencontrer.

x

La gravitation ne dépend que de la distance entre deux objets.

x

Plus la distance entre deux objets est faible plus l’attraction entre eux est forte.

x

Une planète n’exerce pas une action attractive à distance sur le Soleil.

x

� Vrai ou faux ? � Mots croisés :

� Choisir la (ou les) bonne(s)

réponse(s) :

La gravitation qui s’exerce entre deux objets dépend de :

la masse de chaque objet. x la distance entre ces deux objets. x la vitesse de ces objets.

� Vrai ou faux ?

CH.7 LA GRAVITATION UNIVERSELLE – exercices

Pour que la gravitation s’exerce entre deux objets il faut que :

l’un des deux objets ait une masse plus importante.

un objet tourne autour de l’autre.

les deux objets aient une masse. x

vrai faux Les deux objets exercent l’un sur l’autre une action attractive à distance.

x

Les deux objets n’exercent pas l’un sur l’autre une action attractive à distance.

x

L’objet 1 exerce une action attractive à distance sur l’objet 2 mais l’objet 2 n’exerce pas une action attractive à distance sur l’objet 1.

x

� Quelle est la bonne situation ?

� � � � � � � � � � � � � � � � � � �

Trajectoire 1 : impossible car Mars n’exerce pas une action répulsive sur l’astéroïde, mais attractive.

Trajectoire 2 : impossible car Mars exerce une action sur l’astéroïde, donc sa trajectoire est forcément modifiée.

Trajectoire 3 : possible car Mars exerce une action attractive sur l’astéroïde et dans ce cas, la vitesse de l’astéroïde n’est pas assez élevée pour qu’il s’échappe.

Trajectoire 4 : possible car Mars exerce une action attractive sur l’astéroïde et dans ce cas, la vitesse de l’astéroïde est assez élevée pour qu’il s’échappe. Cependant, il sera dévié.

� Plusieurs scénarios possibles : � Satellites : a) Un satellite terrestre est un objet qui est en orbite autour de la Terre.

b) Il subit une action attractive à distance de la part de la Terre ce qui l’empêche de s’échapper (interaction gravitationnelle).

c) Il ne tombe pas sur la Terre même s’il subit une action attractive de sa part car le satellite possède une vitesse suffisante pour ne pas s’écraser à la surface de la Terre.

d) Si le satellite devait être freiné par des frottements avec des particules, sa vitesse diminuerait, elle ne serait plus assez importante et le satellite s’écraserait sur terre.

e) Ainsi, les satellites sont mis en orbite dans l’espace bien au-dessus de l’atmosphère pour ne pas être freinés par les particules qui composent l’atmosphère et ne pas perdre de vitesse.

� Comète :

a) Les particules restent dans le sillage de la comète car elles subissent l’action attractive à distance de la comète. Cette interaction entre les particules et la comète existe car les particules et la comète ont une masse. C’est l’interaction gravitationnelle. La comète subit une action attractive de la part du Soleil (interaction gravitationnelle).

b) La comète subit une action attractive à distance de la part du Soleil (interaction gravitationnelle).

c) La comète subit une action attractive à distance de la part de la planète (interaction gravitationnelle). Cette action est d’autant plus forte que la comète est proche de la planète.

� Modéliser une action :

Donnée : S1 a une plus grande masse que S2.

L’interaction gravitationnelle entre P et S1 sera plus forte que l’interaction gravitationnelle entre P et S2.

P exerce la même action sur S1 que S1 sur P.

P exerce la même action sur S2 que S2 sur P.

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Une fusée est propulsée de la Terre vers la Lune. Elle est soumise, tout au long de son trajet à deux actions opposées : celle de la Terre et celle de la Lune. Appelons G le point d’équilibre.

a) Quelles sont les deux actions qui s’exercent sur la fusée ? La fusée subit l’action attractive à distance de la part de la Terre et l ‘action attractive à distance de la part de la Lune.

b) Comment varient ces deux actions lorsque la fusée s’éloigne de la Terre ? L’action attractive à distance exercée par la Terre sur la fusée diminue à mesure que la fusée s’éloigne de la Terre et l‘action attractive à distance exercée par la Lune sur la fusée augmente à mesure que la fusée se rapproche de la Terre.

c) Justifie la notion de « point d’équilibre ». Le point qu’équilibre G correspond à la position où la fusée subirait de la part de la Lune et de la part de la Terre des actions de même intensité de sorte que les deux actions se compenseraient exactement.

d) Où se situerait ce point G si la Lune et la Terre avaient la même masse ? Si les deux astres (Terre et Lune) avaient la même masse, le point G se trouverait exactement à égale distance de la Terre et de la Lune.

e) Justifier la position de G sur le schéma. Comme la Terre a une masse plus importante que la Lune, à distance égale, la Terre exerce une action plus importante sur la fusée que la Lune. Pour compenser cela, il faut que la fusée s’éloigne suffisamment de la Terre et se rapproche suffisamment de la Lune pour que les deux actions soient de même intensité.

f) Dans quelle partie du trajet les moteurs servent-ils à faire avancer et dans quelle partie servent-ils à ralentir la fusée ? Dans la première partie du trajet (d1), l’action de la Terre sur la fusée est plus importante que celle de la Lune sur la fusée. Globalement, l’ensemble des deux actions s’oppose au mouvement de la fusée vers la Lune. Si la fusée veut continuer son mouvement et s’éloigner de la Terre, ses moteurs doivent être utilisés pour la faire avancer.

Dans la deuxième partie du trajet (d2), l’action de la Terre sur la fusée est moins importante que celle de la Lune sur la fusée. Globalement, l’ensemble des deux actions aide au mouvement de la fusée vers la Lune. Si la fusée veut résister à son mouvement vers la Lune, ses moteurs doivent être utilisés pour la faire ralentir.