DEVOIR N°8 DE PHYSIQUE CHIMIE

NOM :
2nde
Prénom :
DEVOIR N°8 DE PHYSIQUE CHIMIE
Chaque réponse devra être rédigée.
Constante de gravitation universelle : G = 6,67.10-11 N.m².kg-²
Intensité de pesanteur sur la Terre : gT = 9,81 N.kg-1
Longueurs d’onde (en nm) caractéristiques de quelques éléments chimiques
Hydrogène : 410 ; 434 ; 486
Sodium : 589
Magnésium : 470 ; 518
Fer : 516 ; 517 ; 526
Chrome : 425 ; 520
Calcium : 526 ; 650
Restituer ses connaissances
(coef. 3)
Réaliser
(coef. 6)
2ème tentative
Objectifs à valider
Analyser
(coef. 6)
Com
(coef. 1)
ANA_14
RES_16
REA_16
REA_17
ANA_16
COM_8
Pourcentage de
validation du
trimestre
Exercice n°1 :
Depuis la Terre, Alf continue d’observer les étoiles. Il a repéré une étoile autour de laquelle
tourne une planète ressemblant à Melmac. Il a réalisé de nombreuses observations qui lui
ont permis d’obtenir les informations suivantes :
 masse de l’étoile : ME = 7,39.1029 kg
 rayon de l’étoile: RE = 1,96.106 km
 masse de la planète : MP = 3,47.1024 kg
 rayon de la planète : RP = 10 979 km
 distance entre l’étoile et la planète : dE-P = 3,85.109 km
 intensité de pesanteur sur la planète : gP = 1,96 N.kg-1
 spectre d’absorption de l’étoile (du violet au rouge) et analyse spectrale ;
Note
provisoire
1. Si nous considérons que la masse d’Alf vaut 75 kg, exprimer puis calculer son poids
sur la Terre.
RES_16
REA_16
2. Calculer son poids qu’il aurait sur la planète observée. Comparer avec son poids sur
la Terre et commenter.
ANA_16
3. Exprimer puis calculer la force d’attraction gravitationnelle exercée par la planète
sur son étoile.
REA_17
4. Expliquer comment l’analyse spectrale permet de connaître la température et la
composition de l’atmosphère (chromosphère) de l’étoile observée. Justifier.
ANA_14
Correction du DS n°8
1. PT = mgT = 75 * 9,81 = 735 N
Le poids d’Alf sur Terre est de 735 N
2. PP = mgP = 75 * 1,96 = 147 N
Le poids d’Alf sur la planète est de 147 N. Il est 5 fois plus petit que sur Terre. L’interaction avec Alf
est donc plus importante sur Terre que sur la planète car sa masse ne varie pas.
3. RAPPEL : la masse est en kilogramme et la distance en mètre
FP/E = FE/P = G ×
mP × mE
7,39.1029 × 3,47.1024
−11
=
6,67.
10
×
= 1,15.1019 N
(3,85.1012 )2
d2E−P
La force d’attraction gravitationnelle exercée par la planète sur l’étoile vaut 1,15.10 19 N.
4. L’étoile émet toutes les radiations de la lumière blanche. Cependant, les radiations de plus
petites longueurs d’ondes (violet) sont les plus intenses. Sachant que plus une étoile est
chaude, plus son spectre se décale vers le violet, je peux conclure que l’étoile est chaude.
Les radiations traversent la chromosphère de l’étoile et certaines sont absorbées (raies noires
du spectre de raies d’absorption) par les éléments chimiques composant cette chromosphère.
Nous remarquons la présence de raies d’absorbance à 410, 434 et 486 nm, ce qui permet de
caractériser l’hydrogène. Les autres raies ne nous permettent pas de caractériser d’autres
éléments chimiques.