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Chapitre 1 : Gravitation universelle
Chapitre 2 : Exemples d’actions mécaniques
Chapitre 3 : Le mouvement
Chapitre 4 : Principe d’inertie
Chapitre 5 : Equilibre d’un corps solide soumis à deux forces : applications
Chapitre 6 : Equilibre d’un corps solide soumis à trois forces non parallèles
Chapitre 7 : Equilibre d’un corps solide en rotation autour d’un axe fixe
Partie de mécanique
Plan de cours de TCS option français
PHYSIQUE
Chapitre 1 : Courant électrique continu
Chapitre 2 : Tension électrique
Chapitre 3 : Association des conducteurs ohmiques
Chapitre 4 : Caractéristiques de quelques dipôles passifs
Chapitre 5 : Caractéristique d’un générateur – caractéristique
d’un récepteur – point de fonctionnement
Chapitre 6 : Le transistor
Chapitre 7 : L’amplificateur opérationnel
Partie d’électricité
*Chapitre 1
PHYSIQUE T C S
D’après Newton :
Deux corps A et B ponctuels de masses respectives
mA et mB , séparés d’une distance d, exercent l’un sur
l’autre des forces d’attraction gravitationnelle.
1- L’interaction gravitationnelle
1-1- Enoncé de la loi d'attraction gravitationnelle
Am
Bm
A
B
d
A/BF
B/AF
A/BF : La force exercée par le corps A sur le corps B
B/AF : La force exercée par le corps B sur le corps A
Les caractéristiques de la force d’attraction gravitationnelle
sont les suivantes :
A BA/B B/A 2
m .mF = F = G
d2 2(N.m .Kg )
(Kg)
(m)
- Droite d’action : la droite joignant les centres de A et B.
- Sens : orienté vers le corps qui exerce la force
- Intensité :
mA et mB sont des masses exprimées en kilogramme (kg);
d est la distance entre les deux corps en mètre (m) ;
G : constante de gravitation universelle G = 6,67.10-11 N.kg-2.m2
sont des forces exprimées en Newton (N). A/B B/AF et F
2-1- Application
déterminer la force d’attraction gravitationnelle exercée par la Terre
sur la Lune
Données : Masse de la Terre : MT = 5,98.1024 kg
Masse de la Lune : ML = 7,35.1022 kg
Distance les séparant : d = 3,83.108 m
L/T T/LF = F = F L T2
m .m= G.
d
24 22-11
28
5,98.10 .7,35.10= 6,67.10 .
3,83.10
20= 1,99.10 N
2- poids d’un corps à la surface de la terre
Le poids est une force qui s’exerce sur tout corps possédant une
masse, il possède les caractéristiques suivantes :
0P
- Sens : orienté de haut en bas.
- Intensité : 0 0P = m.g
P0 est une force exprimée en Newton (N) ;
m est la masse du corps exprimée en kilogramme (kg) ;
g0 = Intensité de la pesanteur à la surface de la terre = 9,8 N.kg-1.
3- Poids et force d'attraction gravitationnelle
la force d’attraction à est assimilé P d’un corps A de masse m Le poids
gravitationnelle FTerre/A qu’exerce la Terre (de masse MT) sur ce corps
situé à sa surface (ou à une certaine altitude) :
-Droite d’action : celle de la verticale du lieu.
T0 2
T
m.MP = F = G
R
. FTd = R
Corps (S) de masse m
T0 2
T
m.Mm.g = G
R
T0 2
T
Mg = G 9,73N / Kg
RDans ce cas :
4- Variation de l’intensité du champ de pesanteur g
1-4-Expression de l’intensité de la pesanteur gh à une altitude h de la surface de la terre .
à laquelle se trouve un objet , altitudeD’une façon générale : Si h est l’
et RT le rayon de la terre , alors on a : hP F
1( )
hP F 2 T
h
m.Mm.g G
d T
2
T
m.M= G
R + h
0P F
d
TR
(S)
hP =F
OTerre
m
T(M )
h
Soit :
Th 2
T
Mg =G
R +h2( )
Devisons la relation (2) par la relation (1) , On obtient :
T
2
Th
T02
T
MG
R + hg=
MgG
R
2
Th 0 2
T
Rg = g .
R + h
g0 : Intensité de la pesanteur à la surface de la terre = 9,8 N.kg-1.
gh : Intensité de la pesanteur à une altitude h de la surface de la terre .
d'une façon générale en définie le poids d’un corps à une altitude h de la
surface de la terre par la relation suivante : h hP = m.g
2-4-Poids d’un corps à une altitude h de la surface de la terre.
à la Nous avons trouvé l’expression de l’accélération de la pesanteur
de la terre : surface T0 2
T
Mg =G
R
cette Xet de rayon R Xd’une planète X de masse Mà la surface Mais
expression devient : XX 2
X
Mg =G
R
2
Th 0 2
T
Rg = g .
R + hAvec:
Remarque:
Symbole Préfixe Facteur K Kilo 103 M Mega 106 G Géga 109 T Téra 1012
Multiples
5- L’échelle des longueurs de l’univers .
Sous - Multiples
Symbole Préfixe Facteur m Milli 10-3
μ Micro 10-6
n Nano 10-9 p Pico 10-12
1-5- Ordre de grandeur a- L'écriture scientifique: C’est l’écriture d’un nombre X sous la
forme du produit : a.10b
.négatifou positif: entier bet 10 < a≤ 1 : nombre décimal a
bX =a.10 m Avec : 1 ≤ a < 10
2-5-L’échelle des longueurs
-1510 -12
10-9
10-6
10 -310
010 3
106
109
1012
10
Le
noyau
de
l’atome
l’atome
La c
ellu
le
L’homme
Le
rayon
de
la t
erre
Le
rayon
du
sole
il
La d
ista
nce
terr
e -
sole
il
2610
L’univers
Longueurs en mètre (m)
b- L’ordre de grandeur de X est : Si a < 5 donc bX 10 mb10 m
donc b+1X 10 mb+110 m
~
~ Si a ≥ 5
c-Application :
donner en mètre l'ordre de grandeur des longueurs suivantes :
rH=53pm d=4,2m RL=1730Km L=90μm h=16Km
Application 1 :
La masse d’un corps (S) est m = 50Kg
1-Sachant que g0 = 9,81N/Kg .Calculer le poids du corps P0 à la surface
de la terre .
2-Calculer son poids Ph à une altitude h = 8000m de la surface de la
terre .
3-Calculer PL le poids du corps (S) à la surface de la lune ; comparer P0
et PL .
-11 2 -2G=6,67.10 N.m .Kg
g0 = 9,81 N.Kg-1
22LM =7,35.10 Kg
LR =1730Km
RT = 6400 Km
-Le rayon de la lune :
-Le rayon de la terre : -La masse de la lune :
Les données de l’exercice:
-Intensité de la pesanteur à la surface de la terre:
-constante de gravitation universelle:
1°) Représenter la force de gravitation exercée par Jupiter sur la sonde
Voyager I lors du survol de la planète à la distance minimale :
Données : masse de la sonde : 800 kg ; masse de Jupiter : 1,9 x 1027 kg ;
distance minimale de survol par rapport au centre de Jupiter : 721670
km.
Echelle : 1 cm représente 100 N
2°) Calculer l’intensité de la force de gravitation exercée par la Terre sur
la Lune. Représenter cette force en choisissant une échelle.
Données : masse de la Lune : mL 7,34 x 1022 kg ;
masse de la Terre : mT 5,98 x 1024 kg;
distance Terre –Lune (de centre à centre) : 3,84.105 km
3°) Calculer l’intensité de la force de gravitation exercée par la Terre sur
une personne de masse m = 80 kg, à la surface de la Terre.
Données : RT6,38.103 km
Calculer l’intensité de la force de gravitation entre deux personnes de
même masse m 80 kg, distantes de 1,0 m. Comparer ces deux forces.
Application 2 :
EXERCICE :