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DM de physique sur le chapitre de la gravitation

Posté par
Carlita28
21-02-12 à 17:22

Voilà le DM que je dois rendre à la rentrée, je ne comprend pas tout mais j'ai essayé, donc merci d'avance de m'aider et de me corriger.

"Objectif Mars- d'où partir ?

1. Hergé avait imaginé dans les années 1950 les premiers pas de l'homme sur la lune avec son album: "On a marché sur la lune". Dans cette ouvrage le capitaine Haddock en scaphandre arrive à faire des bonds sans efforts. Tintin affirme alors pour expliquer cela que la pesanteur sur la lune est six fois plus faible que sur la Terre...
15 ans plus tard, Armstrong posait le pied sur la Lune ...
En vidéo les astronautes Cernan et Schmitt "dansant" sur la Lune lors de la mission Apollo 17.

Rayon (km) Masse (kg)
Terre RT= 6.38*10^3 MT= 6.0*10^24
Lune RL= 1.74*10^3 ML= 7.3*10^22
Mars RM= 3.39*10^3 MM= 6.4*10^23

Données :
G: constante de gravitation universelle: G = 6.67*10^-11m^3*kg^-1*s^-2
Intensité de la pesanteur terrestre: gTerre= 9.8N*kg^-1
Masse de Tintin en scaphandre: m= 80kg.


2. Questionnement
a) Qu'a t-on besoin de calculer pour expliquer l'affirmation de Tintin: "la pesanteur est réellement six fois moindre que sur la Terre" ?

b) Tintin a-t-il raison ?

c) En ne tenant compte que de la gravitation quel est le meilleur site de lancement pour un voyage vers Mars: La Terre ou la Lune ?

d) En vous servant des caractéristiques déjà étudiés de Mars, calculer le poids qu'aurait Tintin sur Mars.


Voilà mes quelques réponses :
a) Pour calculer l'affirmation de Tintin, on a besoin de la pesanteur de la lune et de la terre.

b) gTerre = 9.8 N*kg^-1

Calcul de gLune = (6.67*10^-11)*((7.3*10^22)/(1.74*10^3)²)
= 1.61 N*kg^-1

Ensuite on fait : gTerre/gLune = 9.8/1.61 = 6.08

Donc Tintin a raison car la pesanteur de la Lune est 6 fois plus faible que celle de la Terre.

c) C'est la lune car sa pesanteur est la plus basse, il est donc plus simple de s'en échapper.

d) On calcule gMars pour pouvoir utiliser la formule P = m x g
gMars = G x (mMars/(rM)²)
gMars = 6.67*10^-11 x (6.4x10^23/(3.39*10^3)²)
gMars = 6.67*10^-11 x (6.4*10^23/11492100)
gMars = 3.7 N*kg^-1

Ptintin = m x g
Ptintin = 80 x 3.7
Ptintin = 296 N*kg^-1

Donc sur Mars Tintin aurait un poids de 296 N*kg^-1

Dîtes moi si mes réponses sont correctes.
Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
bibe
re : DM de physique sur le chapitre de la gravitation 21-02-12 à 17:57

Bonjour,

a) Ok

b) Ok sauf pour ton calcul, tu as le bon résultat avec une grandeur qui n'est pas en unité SI, tu devrais normalement trouver g=1 608 238 N/kg. Il faut convertir les km en m! Mais bizarrement tu as le bon résultat.

c) Ok

d) Tu n'est pas obligé de procéder ainsi, tu peux directement utiliser la formule: F=G\times \frac{M_1\times M_2}{R^2}  ce qui revient au même bien sûr mais tu n'arrondis pas, dans des calculs intermédiaires, tu trouves donc un résultat plus précis.

La différence n'est pas énorme mais on trouve: P=297 N  

Le poids est une force, son unité est le Newton N. Tu as donné ton résultat avec comme unité une accélération ce qui n'est pas la même chose. Il faut faire attention aux unités que l'on utilise.

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