Transcript 9. Donne une explication correcte. Corriger les phrases suivantes: a. c’est parce que la terre possède un pôle Nord et un pôle Sud.

9. Donne une explication correcte.
Corriger les phrases suivantes:
a. c’est parce que la terre possède un pôle Nord et un
pôle Sud magnétique qu’elle attire la Lune.
Non, c’est parce que la terre possède une masse
MT= 5,9742x1024kg
b. Sur la lune les astronautes peuvent faire des bonds
car il n’y a pas de gravité.
Sur la Lune, les astronautes peuvent faire de grands
bonds, car la gravité y est plus faible ( 6 fois moins) que sur
terre .
11. Prévoir ce qui pourrait se produire.
Imaginons que la gravitation soit suffisamment forte pour
permettre à ces billes A et B de rouler sur le plan horizontal.
a
A
B
.Choisissez , parmi les schémas suivants, celui qui représente le
mieux la suite des évènements , en justifiant votre choix.
A
b
A
c
d
B
A
B
B
C’est le schéma b qui convient, car l’attraction gravitationnelle est
une interaction : A attire B et B attire A, donc les deux billes
rouleront l’une vers l’autre.
12. Faire une comparaison.
Au lancer du marteau, Manuella
MONTBRUN tourne sur elle-même
rapidement avant de lâcher le marteau .
1.Dans quel but l’athlète tourne-t-elle
sur elle-même?
Pour donner de la vitesse au marteau.
2.Par quoi le marteau est-il retenu?
Par un câble en acier.
3.A quel moment le marteau s’éloigne-t-il de l’athlète?
Lorsque l’athlète lâchera la poignée.
4.Quelle différence essentielle existe-t-il avec l’interaction
attractive qui s’exerce entre la Terre et la Lune?
Il s’agit d’une interaction de contact, alors qu’entre la Terre et la
Lune il s’agit d’une interaction à distance.
5.L’interaction athlète-marteau est une interaction de contact,
comment qualifier l’interaction Terre-Lune? interaction à distance.
13. Classer des interactions ( voir fiche méthode p199)
Classer les situations suivantes selon qu’il s’agit d’interaction de
contact ou à distance.
a.Jeanne soulève des petits bouts de papier avec une règle en
plastique frottée sur son pull en laine ( ou sur les cheveux ). I à D
b. L’antenne parabolique pointe sur le satellite Canalsat. I.D
c. Au tir à la corde,l’équipe de 3 a battu celle des professeurs . I.C
d. Grand-mère récupère une épingle à tête tombée sous un
meuble grâce à un aimant? Interaction à distance ( magnétique)
e.Mathias aide son père à pousser la voiture en panne d’essence. I.C
f. Lorsqu’elle brosse ses cheveux, Sarah constate qu’ils viennent se
coller à son peigne. interaction à distance( électrostatique).
14. Préciser l’influence de la distance.
Les deux masses suspendues en M et N s’attirent ( les angles ont
été exagérés sur le schéma).
.Reproduisez et compléter le schéma dans le cas où les deux
masses sont suspendues en P et Q.
P
N
M
a
b
a
>b
Q
a
b
Les points d’attache P et Q étant plus éloignés, l’attraction
gravitationnelle entre les deux masses sera plus faible donc les deux
pendules seront moins inclinés, l’angle diminue.
18. Comparaison de deux interactions
Voici deux situations où deux objets sont soumis à une interaction: deux
billes reliées par un ressort tendu (a) et le système Terre-Lune (b)
(a)
(b)
1.Quelle similitude y a t-il entre les deux situations?
Les deux interactions sont attractives.
2.Quelles sont les différences, en particulier pour ce qui
concerne la distance qui les sépare?
Ressort: interaction de contact qui devient plus forte ( faible )
quand la distance augmente ( diminue)
Terre-Lune : interaction à distance qui devient plus faible ( forte )
quand la distance augmente ( diminue).
19. Quelle trajectoire?
Un astéroïde se rapproche de la terre suivant la ligne en pointillée. Il est
soumis à son interaction gravitationnelle.Parmi les trajectoires suivantes
de l’astéroïde, quelles sont celles qui sont impossibles?
Astéroïde
a
b
c
d
Les trajectoires a et d sont impossibles, car il y aurait répulsion,
alors que l’interaction gravitationnelle est toujours attractive.
20. Le modèle planétaire de l’atome.
Au début du XXe siècle , Jean Perrin(F),Ernest Rutherford(D), puis
Niels Bohr(D) proposent un modèle planétaire d’atome; des atomes
gravitent autour d’un noyau chargé positivement.
1.Expliquez pourquoi on a donné à ce modèle d’atome le nom de
« planétaire »:quelles analogies peut-on faire entre ce modèle d’atome
et le système solaire.
L’électron tourne autour du noyau comme les planètes tournent
autour du Soleil : les deux interactions se font à distance et toutes
deux diminuent lorsque la distance augmente .
2.Quelle est la nature des interactions entre le noyau et les électrons
d’une part et les astres du système solaire d’autre part ( FM p199).
L’interaction entre le noyau et les électrons est de nature électrique,
celle entre les astres du système solaire est de nature gravitationnelle
22. Les lois de Kepler.
Au début du XVIIe siècle , l’astronome J. Kepler(D)
établit des lois qui gouvernent le mouvement des
T2 T12
=
= Cte
planètes autour du soleil. En particulier la 3eme loi
R3 R13
relie les périodes orbitales T des planètes autour
du soleil au rayons R de leurs orbites.
Terre: Tt=365,25j, Rt=150x106km.
Rm=228x106km
Mars: Tm=687j,
Vénus: Tv=224,7j, Rv=?
1. En conservant le temps en jours et les distances en 106km:
*Pour la Terre, Tt 2/Rt3 = 0,0395
*Pour Mars, Tm2/Rm3 = 0,0398
2. Pour Vénus, si on garde Tv 2/Rv3 = 0,0395,
on en déduit Rv3 = Tt2 / 0,0395 = (224,7)2 / 0,0395 = (108)3
Le calcul donne Rv = 108 millions de kilomètres.
C’est bien cette valeur que fournit une encyclopédie.
23ab. Interactions plus au moins fortes.
La force F d’interaction gravitationnelle entre deux masses M et m
dépend de la valeur de ces masses et de la distance d qui les sépare.
Elle s’exprime par la relation:
-11 N x m2 x kg-2
xm
M
où
G=
6,67x
10
F= G x
est la cte gravitationnelle
d2
Voici quelques situations où deux masses s’attirent.
M
a
d m
b
M
d/2
m
m
m
m
M
M
x
x
M
x
=4xF
=G x
=4 G x
Fb =G x
2
2
2
(d /4)
d
(d/2)
Interaction b quatre fois celle de a:
Fb= 4 x F
23C. Interactions plus au moins fortes.
La force F d’interaction gravitationnelle entre deux masses M et m
dépend de la valeur de ces masses et de la distance d qui les sépare.
Elle s’exprime par la relation:
-11 N x m2 x kg-2
xm
M
où
G=
6,67x
10
F= G x
est la cte gravitationnelle
d2
Voici quelques situations où deux masses s’attirent.
M
a
c M/2 d m
d m
(M/2) x m
F
m
M
x
=
= Gx
Fc = G x
2
2
2
2d
d
Interaction c est la moitié de celle de a:
Fc= F / 2
23d. Interactions plus au moins fortes.
La force F d’interaction gravitationnelle entre deux masses M et m
dépend de la valeur de ces masses et de la distance d qui les sépare.
Elle s’exprime par la relation:
-11 N x m2 x kg-2
xm
M
où
G=
6,67x
10
F= G x
est la cte gravitationnelle
d2
Voici quelques situations où deux masses s’attirent.
M
a
d m
M
d
2xm
d/2
Mxm
2x M x m
M x 2xm
8x F
x
8x
G
x
=
G
=
Fd = G x
=
(d/2)2
d2
(d2/4)
Interaction d est huit fois celle de a:
Fd= 8x F
23e. Interactions plus au moins fortes.
La force F d’interaction gravitationnelle entre deux masses M et m
dépend de la valeur de ces masses et de la distance d qui les sépare.
Elle s’exprime par la relation:
-11 N x m2 x kg-2
xm
M
où
G=
6,67x
10
F= G x
est la cte gravitationnelle
d2
Voici quelques situations où deux masses s’attirent.
M
a
d m
M
e
m
2xd
Mxm
Mxm
Mxm 1
F
x
G
x
G
x
=
=
=
Fe = G x
(2xd)2
4xd2
4
d2
4
Interaction e est quatre fois plus petite que a:
Fe= F / 4
23f. Interactions plus au moins fortes.
La force F d’interaction gravitationnelle entre deux masses M et m
dépend de la valeur de ces masses et de la distance d qui les sépare.
Elle s’exprime par la relation:
-11 N x m2 x kg-2
xm
M
où
G=
6,67x
10
F= G x
est la cte gravitationnelle
d2
Voici quelques situations où deux masses s’attirent.
M
M
a
d m
e
m
2xd
Mxm
M x 4xm 4
M x 4xm
= xG x
=F
Ff = G x
= Gx
2
2
2
4xd
(2xd)
4
d
Interaction f est équivalente à celle de a: Ff= F
3. L’attraction est 9 fois plus faible si la distance est triplée ou si la
masse M (ou m) est divisée par 9. Il existe d’autres possibilités.