DS 2de Sujet 2 Exercice 1 : Mars et Phobos Phobos est l`un des

DS 2de Sujet 2
Exercice 1 : Mars et Phobos
Phobos est l'un des deux 54 satellites de la planète Mars. On a représenté ci-dessous
Mars et Phobos sans souci d'échelle.
Mars
Phobos
1°) Recopier et compléter la phrase suivante qui énonce la loi de la gravitation universelle
de Newton :
Deux corps ponctuels …........ avec une force d'intensité proportionnelle au ….......... de
leur masses et ….......... proportionnelle au …....... de la distance qui les sépare.
2°) Donner toutes les caractéristiques (direction, sens et valeur, point d'application) de la
force ⃗
FM/P que Mars exerce sur Phobos.
FM /P sur le schéma ci-dessus avec pour échelle 1 cm ↔
3°) Représenter la force ⃗
15
1,0.10 N.
FP/ M que Phobos exerce sur Mars ? Représenter la sur
4°) Que peut-on dire de la force ⃗
le schéma ci-dessus avec la même échelle de la question précédente.
5°) Le robot Curiosity qui s'est posé sur Mars en 2013 avait une masse m = 900 kg
mesurée sur Terre. L'intensité de la pesanteur sur Mars vaut g M = 3,71 N.kg-1 .
a) Que vaut la masse de Curiosity sur Mars ? Justifier votre réponse.
P de Curiosity posé sur Mars (direction, sens
b) Donner les caractéristiques du poids ⃗
valeur et point d'application).
Données :
Loi de Newton de la gravitation F =
G m A mB
2
; G = 6,67.10-11 S.I. ; P = mg ; Masse de
d
Mars : MS = 6,42.1023 kg ; Masse de Phobos : MP = 1,1.1016 kg ; Distance entre le centre
de Mars et le centre de Phobos D = 9,38.103 km.
Exercice 2 : La vie de Galilée
Le texte ci-dessous est un extrait adapté de la pièce La vie de Galilée écrite par Bertold
Brecht en 1938. La scène se déroule vers l'an 1600 dans le cabinet de travail de Galilée à
Padoue, près de Venise, en Italie. Andréa est un adolescent : c'est le fils de la
gouvernante de Galilée.
Andréa : Qu'est ce que c'est ?
Galilée : Un astrolabe : l'objet montre comment, d'après les Anciens, les astres se
déplacent autour de la Terre.
[…] Andréa : Au milieu, il y a une petite pierre.
Galilée : C'est la Terre.
Andréa : Tout autour, toujours l'un par dessus l'autre,
des anneaux. […] sur les anneaux, sont fixés des boules...
Galilée : Les astres.
[…] Andréa : La boule tout en bas, c'est la Lune, c'est écrit.
Et au-dessus, il y a le Soleil.
Galilée : Et maintenant, fais tourner le Soleil.
Andréa met en mouvement les sphères.
C'est beau, mais nous sommes si à l'étroit.
Galilée : Oui, j'ai ressenti ça aussi quand j'ai vu
l'objet pour la première fois. […] Durant deux mille ans,
l'humanité a cru que le Soleil et tous les corps célestes
tournaient autour d'elle. […] On avait toujours dit que
les
astres étaient fixés sur une voûte […] pour qu'ils ne
puissent pas tomber. Maintenant, nous avons pris
courage et nous les laissons en suspens dans
l'espace,
sans soutien […]. Et la Terre roule joyeusement autour
du Soleil.
Andréa : Mais je le vois, que le Soleil, le soir, s'arrête
ailleurs que le matin. Avec ça, il ne peut pas être
immobile ! Jamais de la vie.
Galilée : Tu vois ! Qu'est ce que tu vois ? […] Il pose
une petite table au milieu de la scène. Ceci est le Soleil […] Assied-toi. Andréa s'assied
sur une des chaises. Galilée est debout derrière lui. Où est le Soleil, à droite ou à
gauche ?
Andréa : A gauche.
Galilée : Et comment ira-t-il à droite ?
Andréa : Si vous le transporter à droite, naturellement.
Galilée : Seulement de cette manière ? Il le soulève avec la chaise et accompli avec lui
une demi-rotation. Où est maintenant le Soleil ?
Andréa : A droite.
Galilée : Et il a bougé ?
Andréa : Ca non !
Galilée : Qu'est-ce qui a bougé ?
Andréa : Moi.
Galilée, hurle : Faux ! Idiot ! La chaise !
Andréa : Mais moi avec elle !
Galilée : Evidemment, la chaise c'est la Terre. Tu es assis dessus.
Questions :
1°) Quel est l'astre situé au centre de l'astrolabe (photo ci-dessus) décrit par Galilée et
Andréa ?
2°) Pourquoi cet astre était-il placé au centre des astrolabe sphériques de l'époque ?
3°) Quelle hypothèse sur le mouvement des astres Galilée remet-il en cause ?
4°) Quel argument de bon sens Andréa lui oppose-t-il ?
5°) Quel objet Galilée choisit-il comme référence pour étudier le mouvement dans son
expérience ? Quel astre représente cet objet ?
6°) Quelle propriété générale sur la notion de mouvement Galilée met-il en évidence par
cet expérience ?