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Les interactions gravitationnelles Les interactions gravitationnelles Activité n°1 Activité n°1 : Tintin et la Gravitation : Tintin et la Gravitation Hergé avait imaginé dans les années Hergé avait imaginé dans les années 1950 les premiers pas de l’homme sur 1950 les premiers pas de l’homme sur la Lune avec son Album la Lune avec son Album : « : « On a On a marché sur la Lune marché sur la Lune » . » . 15 ans plus 15 ans plus tard, N. Armstrong posait le pied sur tard, N. Armstrong posait le pied sur la Lune…… la Lune…… 1. 1. En quelle année N. Armstrong a-t-il marché sur la Lune En quelle année N. Armstrong a-t-il marché sur la Lune ? 2. 2. Sur l’image ci-dessus, représentez l’action de la Lune sur Tintin, Sur l’image ci-dessus, représentez l’action de la Lune sur Tintin, action encore appelée « action encore appelée « poids de Tintin poids de Tintin ». ». 3. 3. Entourez les affirmations « Entourez les affirmations « vraies vraies » : -a- Masse de Tintin sur la Terre = Masse de Tintin sur la Lune -b- Masse de Tintin sur la Terre Masse de Tintin sur la Lune -c- Masse de Tintin sur la Terre > Masse de Tintin sur la Lune -d- Masse de Tintin sur la Terre < Masse de Tintin sur la Lune -a- Poids de Tintin sur la Terre = Poids de Tintin sur la Lune -b- Poids de Tintin sur la Terre Poids de Tintin sur la Lune -c- Poids de Tintin sur la Terre > Poids de Tintin sur la Lune -d- Poids de Tintin sur la Terre < Poids de Tintin sur la Lune 4. De même : 5. Quelle expression du « Quelle expression du « poids de Tintin poids de Tintin » connaissez-vous » connaissez-vous ? Précisez ? Précisez les unités. les unités. 6. Conséquence : entourez les affirmations « vraies » : -a- g(Terre) = g(Lune) -b- g(Terre) g(Lune) Données Données : : G : constante de gravitation : constante de gravitation universelle universelle G= 6 G= 6 ,67 ,67 10 10 -11 -11 m m 3 .kg .kg -1 -1 .s .s -2 -2 Rayon de la Terre Rayon de la Terre : R : R T = 6400 km = 6400 km Rayon de la Lune Rayon de la Lune : R : R L = 1740 km = 1740 km Masse de la Terre Masse de la Terre : M : M T = 6,0 = 6,0 10 10 24 24 kg kg Masse de la Lune Masse de la Lune : M : M L = 7,3 = 7,3 10 10 22 22 kg kg Masse de Tintin (avec son Masse de Tintin (avec son équipement) équipement) : m = 85 kg : m = 85 kg g(Terre) = 9,81 N/kg g(Terre) = 9,81 N/kg

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Les interactions gravitationnellesLes interactions gravitationnelles

Activité n°1Activité n°1    : Tintin et la Gravitation: Tintin et la Gravitation

Hergé avait imaginé dans les années 1950 lesHergé avait imaginé dans les années 1950 les premiers pas de l’homme sur la Lune avec premiers pas de l’homme sur la Lune avec son Albumson Album  : «: «   On a marché sur la LuneOn a marché sur la Lune  » .» . 15 ans plus tard, N. Armstrong posait le pied 15 ans plus tard, N. Armstrong posait le pied sur la Lune……sur la Lune……

1.1. En quelle année N. ArmstrongEn quelle année N. Armstrong a-t-il marché sur la Lunea-t-il marché sur la Lune  ??

2.2. Sur l’image ci-dessus, représentez l’action de la Lune sur Tintin, action encore Sur l’image ci-dessus, représentez l’action de la Lune sur Tintin, action encore appelée «appelée «  poids de Tintinpoids de Tintin  ».».

3.3. Entourez les affirmations «Entourez les affirmations «  vraiesvraies  »»  ::-a- Masse de Tintin sur la Terre = Masse de Tintin sur la Lune-b- Masse de Tintin sur la Terre Masse de Tintin sur la Lune-c- Masse de Tintin sur la Terre > Masse de Tintin sur la Lune-d- Masse de Tintin sur la Terre < Masse de Tintin sur la Lune

-a- Poids de Tintin sur la Terre = Poids de Tintin sur la Lune-b- Poids de Tintin sur la Terre Poids de Tintin sur la Lune-c- Poids de Tintin sur la Terre > Poids de Tintin sur la Lune-d- Poids de Tintin sur la Terre < Poids de Tintin sur la Lune4. De même :

5. Quelle expression du «Quelle expression du «  poids de Tintinpoids de Tintin  » connaissez-vous» connaissez-vous  ? Précisez les unités. ? Précisez les unités.

6. Conséquence : entourez les affirmations « vraies » :

-a- g(Terre) = g(Lune)-b- g(Terre) g(Lune)-c- g(Terre) > g(Lune)-d- g(Terre) < g(Lune)

7. Calculer le poids de Tintin sur la Terre.

DonnéesDonnées  : : GG  : constante de gravitation universelle : constante de gravitation universelle G= 6G= 6  ,67 ,67 1010-11-11 m m33.kg.kg-1-1.s.s-2-2

Rayon de la TerreRayon de la Terre  : R: RTT = 6400 km = 6400 kmRayon de la LuneRayon de la Lune  : R: RLL = 1740 km = 1740 kmMasse de la TerreMasse de la Terre  : M: MTT = 6,0 = 6,0 10102424 kg kgMasse de la LuneMasse de la Lune  : M: MLL = 7,3 = 7,3 10102222 kg kgMasse de Tintin (avec son équipement)Masse de Tintin (avec son équipement)  : m = : m = 85 kg85 kgg(Terre) = 9,81 N/kgg(Terre) = 9,81 N/kg

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8.8. Calculer le poids de Tintin sur la Lune. En déduire la valeur de g(Lune).

Lors du voyage, la capitaineLors du voyage, la capitaine Haddock tente une sortie dansHaddock tente une sortie dans l’espace et comme il n’est pasl’espace et comme il n’est pas attaché, il s’éloigne de laattaché, il s’éloigne de la fusée. fusée.

Expliquer le commentaire deExpliquer le commentaire de Tintin. A l’aide de flèches,Tintin. A l’aide de flèches, compléter le dessin.compléter le dessin.

Activité n°2Activité n°2    : Comprendre pourquoi les satellites ne s’écrasent : Comprendre pourquoi les satellites ne s’écrasent pas au sol.pas au sol.

(Projection au tableau d’un transparent qui reproduit le mouvement obtenu. Activité(Projection au tableau d’un transparent qui reproduit le mouvement obtenu. Activité de questionnement)de questionnement)

1.1. Dans quel référentiel cet enregistrement est-il obtenuDans quel référentiel cet enregistrement est-il obtenu  ? ? 2.2. Que peut-on penser de la vitesse de déplacement du mobileQue peut-on penser de la vitesse de déplacement du mobile  ??3.3. Quel est le rôle de la ficelleQuel est le rôle de la ficelle  ? ? 4.4. Au cours de la séance précédente, on a pu voir que l’orbite de météosat est Au cours de la séance précédente, on a pu voir que l’orbite de météosat est

aussi circulaire et sa vitesse est aussi constanteaussi circulaire et sa vitesse est aussi constante  : Qui tient le rôle de la ficelle: Qui tient le rôle de la ficelle  ??5.5. Comment expliquer alors que le satellite ne s’écrase pas au solComment expliquer alors que le satellite ne s’écrase pas au sol  ??

RemarqueRemarque  : finir la séance avec Simulation Micromega.: finir la séance avec Simulation Micromega.Donnees altitude 35Donnees altitude 35  800 km et vitesse = 3018 m/s800 km et vitesse = 3018 m/s6.6. La Lune est un «La Lune est un «  satellite naturelsatellite naturel  » de la Terre» de la Terre  ; ……………………….; ……………………….

ConclusionConclusion  : : (texte à compléter(texte à compléter  ? ou a donner en cours …)? ou a donner en cours …)Le satellite est soumis à une action à distance due à la Terre dont la direction est Le satellite est soumis à une action à distance due à la Terre dont la direction est toujours portée par un rayon et est aussi toujours dirigée vers le centre de l’orbite. toujours portée par un rayon et est aussi toujours dirigée vers le centre de l’orbite. Cette action résulte de l’interaction gravitationnelle entre la Terre et le satellite.Cette action résulte de l’interaction gravitationnelle entre la Terre et le satellite.Son expression Son expression

Activité n°3Activité n°3    : Conséquence de la force de gravitation: Conséquence de la force de gravitation    : :

Quel phénomène observable régulièrement sur Terre est une illustration de l’action Quel phénomène observable régulièrement sur Terre est une illustration de l’action conjuguée de la Lune et du Soleilconjuguée de la Lune et du Soleil