Chapitre 2 : LA GRAVITATION I- La gravitation La gravitation régit

Chapitre 2 :
I-
LA GRAVITATION
La gravitation
La gravitation régit les mouvements des planètes autour du Soleil, les mouvements de la Lune,
et des satellites artificiels autour de la Terre, ainsi que ceux des étoiles et des galaxies.
La gravitation gouverne l’Univers à grande échelle.
Le Soleil exerce une action attractive, à distance, sur chaque planète se déplaçant autour de
lui. Les planètes attirent aussi le Soleil mais cette action est peu visible, car le Soleil a une
masse beaucoup plus grande que celle des planètes. Soleil et planètes sont donc en interaction
attractive encore appelée gravitation. De la même manière, la Terre exerce une action
attractive sur la Lune (satellite naturel) et les satellites artificiels.
1-Découverte de l’interaction attractive : la gravitation.
● Définition d’une interaction :
Action réciproque entre deux objets. Si un objet A agit sur un objet B, alors l’objet B
agit sur l’objet A.
● On distingue les deux types d’interactions suivantes :
-les interactions attractives : objets qui s’attirent.
-les interactions répulsives : objets qui se repoussent.
2-Définition de la gravitation :
● Définition de la gravitation :
La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse. Elle
dépend de la distance et de la masse de chacun des deux corps.
● Comment varie l’intensité de la gravitation ?
- Plus la masse de chacun des objets est grande, plus ils sont attirés.
- Plus la distance entre les deux objets est courte, plus l’intensité de l’interaction est
élevée.
3-Conclusion :
La gravitation est une interaction attractive entre deux objets.
Cette attraction augmente :
-quand la masse de chacun des objets augmente.
-quand la distance qui les sépare diminue.
II-Le poids et la masse
1-TP : Relation entre le poids et la masse d’un objet
2-A retenir
●Définition du poids :
Le poids est l’action (ou force) due à la gravitation, exercée par la Terre sur les objets
placés dans son voisinage.
● Le poids et la masse sont deux grandeurs proportionnelles.
● Le coefficient directeur de la droite, appelé intensité du champ de pesanteur noté g, est
voisin de 10. On a alors :
P=mxg
P en N
g en N.kg-1
m en kg
III-Exercices d’application :
1-Exercice 1 : Calcul du poids
La masse de Superman est de 80 kg.
1-Superman se trouve sur la Terre. Calculer la valeur du poids de Superman sur la Terre.
2-Superman se trouve sur la Lune. Calculer la valeur du poids de Superman sur la Lune.
3-Superman se trouve sur Jupiter. Calculer la valeur du poids de Superman sur Jupiter.
Données :
g Terre = 9,8 N.kg-1
g Lune = 1,6 N.kg-1
g Jupiter = 25 N.kg-1
2-Exercice 2 : Détermination du champ de pesanteur du satellite de la Terre, la Lune.
Afin de déterminer la valeur du champ de pesanteur du satellite de la Terre, la Lune, deux astronautes
ont mesuré avec un dynamomètre les différentes valeurs du poids, de différents corps de masses
différentes. L’expérience est faite bien naturellement sur la Lune.
Masse (en kg)
2
4
7
9
10
12
Poids (en N)
3,2
6,4
11,2
14,4
16
19,2
1-Réalisez un graphique représentant l’évolution du poids en fonction de la masse. Vous choisirez des
échelles adaptées pour l’abscisse et l’ordonnée (poids en ordonnée et masse en abscisse).
2-Quelle type de courbe obtient-on ?
3-Qu’est-ce que cela signifie quant à la relation entre P et m ?
4-Calculez le coefficient de proportionnalité entre le poids et la masse.
4-En déduire la valeur du champ de pesanteur de la Lune.
5-Calculer la valeur du poids d’une pomme de masse 50 g sur Lune.
Exercice 3 : Révisions avant le contrôle
𝑃 = 𝑚 .𝑔
On donne : g Terre = 9,81 N.kg-1
g Vénus
La masse de Yannick Noah est de 75,0 kg.
𝑃
𝑚
= 8,90 N.kg-1
𝑔=
𝑚=
𝑃
𝑔
2-1- Yannick Noah se trouve sur la Terre. Calculer la valeur du poids de Yannick Noah sur la
Terre.
2-2- Yannick Noah se trouve sur Vénus. Calculer la valeur du poids de Yannick Noah sur Vénus.
2-3- Yannick Noah se trouve sur Neptune et possède un poids de 8,40 × 102 𝑁. Calculer la valeur
de l’intensité du champs de pesanteur de la planète Néptune .
2-4-Sachant que le poids d’Usain Bolt sur la Terre est de 8,30 × 102 𝑁, déterminer la masse
d’Usain Bolt.