Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

Exercice de Physique

Posté par
Sonia6392
28-09-08 à 16:23

Bonjour à tous !

L'idée de Von Joly AU XVIII ème siècle, il y eut plusieurs tentatives pour mesurer la constante universelle de gravitation. Von Joly proposa l'expérience suivante. MS1 =5.0kg et MS2=5.8.10-3kg. La distance entre les centres des sphères est d=20cm et on admettra que la sphère la plus basse est à la distance R=6400km du centre de la Terre.

1.Exprimer la valeur de l'interaction Terre-sphère 1 et celle de l'interaction Terre-sphère 2. FT/S1=Gx(MTxMS1)/R² FT/S2=Gx(MTxMS)/(R+d)²

2.a)Exprimer la valeur F de la somme des interactions exercées par la Terre sur les sphères.
F=FT/S1+FT/S2=Gx(MTxMS1)/R² + Gx(MTxMS)/(R+d)²

b)La balance est en équilibre lorsque la valeur du poids de la masse m (force gravitationnelle exercée par la Terre sur m) est égale à F. En déduire une relation entre m, R, d, MS1 et MS2. Donner l'expression littérale de m.
P=Gx(MTxm)/R²
F=FT/S1+FT/S2=Gx(MTxMS1)/R² + Gx(MTxMS)/(R+d)²=Gx(MTxm)/R²
(je ne vais pas détailler mon calcul)
m=MS1+(MS2xR²)/(R+d)²

Et la je n'arrive pas à continuer à faire ces 3 questions.

3.a)Montrer que m'-m>0, c'est-à-dire qu'il faut en fait ajouter une masse Δm=m'-m>0 pour que la balance soit en équilibre lorsqu'on permute les deux sphères.

b)Déterminer Δm en fonction de R, d, MS1 et MS2 et des autres données.
On considèrera que 1/R²-1/(R+d)²=d/2R3 pour simplifier les calculs.

c) Calculer la valeur de Δm. Si on connait que d, Δm, MS1 et MS2, que peut on mesurer grâce à cette expérience ?

Merci de votre aide

Posté par
flaja
re : Exercice de Physique 28-09-08 à 18:13

3.a)Montrer que m'-m>0, c'est-à-dire qu'il faut en fait ajouter une masse Δm=m'-m>0 pour que la balance soit en équilibre lorsqu'on permute les deux sphères.

Dans l'expression : m = MS1 + MS2x (R²)/(R+d)²
(R²)/(R+d)²  < 1
(R²)/(R+d)²= [(R+d)²-2Rd-d²])/(R+d)² = 1 -d(2R+d)/(R+d)² = 1 - K
avec K = d(2R+d)/(R+d)² à peu près égal à 2d/R (en négligeant d devant R)
m = MS1 + MS2 - K MS2

Posté par
Sonia6392
re : Exercice de Physique 28-09-08 à 19:09

Je n'ai pas très bien compris pourquoi tu a fait (R²)/(R+d)² < 1 parce que ça ne me montre pas que m'-m>0.
Pourrais tu m'expliquer s'il te plait!
Merci!

Posté par
flaja
re : Exercice de Physique 28-09-08 à 21:11

Dans l'expression : m = MS1 + MS2x (R²)/(R+d)²
(R²)/(R+d)²  < 1
(R²)/(R+d)²= [(R+d)²-2Rd-d²])/(R+d)² = 1 -d(2R+d)/(R+d)² = 1 - K
avec K = d(2R+d)/(R+d)² à peu près égal à 2d/R (en négligeant d devant R)
m = MS1 + MS2 - K MS2

Je ne fais que remarquer que : (R²)/(R+d)²  < 1
puisque tous les nombrtes sont > 0 : R < R+d donc R² < (R+d)²
soit (R²)/(R+d)²  < 1

J'essaie de faire apparaître une expression avec une partie symétrique :
MS1 + MS2 et un terme avec un signe bien défini.
Ensuite, sachant que MS1 > MS2 => -K MS1 < -K MS2  (K > 0)
...



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !