Bonjour, j'espère que quelq'un pourra m'aider à résoudre ces deux questions sur la gravitation universelle. Je ne parviens pas à trouver !
Voici l'énoncé :
a) Gravitation Univerlle : Justifier son Unité SI (système international)
b) Démontrer que le mouvement de la Lune autour de la Terre peut être assimilé à une chute libre.
c) Démontrer que l'accélération d'un objet à la surface de la Terre et l'accélération centripète de la Lune sur son orbite ont une origine commune.
Voila j'espère que pour quelq'un cet énoncé aura un sens et pourra trouvé une éventuelle réponse.
Merci Beaucoup
Attention, la réponse c est fausse.
La force d'attraction de la Terre (de masse M) sur un objet de masse m avec une distance "d" entre les centres d'inertie de
la Terre et l'objet vaut F = GmM/d².
L'accélération (g1) d'un objet en chute libre à proximité immédiate de la surface de la Terre est g1 = F/m (en négligeant les frottements de l'objet dans l'air ou bien en calculant g1 à vitesse de l'objet par rapport à l'air quasi nulle (début de chute à partir de vitesse initiale nulle).
Et donc :
g1 = GM/d² avec d = Rt (rayon de la Terre)
--> g1 = GM/(Rt)² est l'accélération d'un objet en chute libre à proximité de la surface de la Terre.
L'accélération centripète de la lune est due à la force F exercée par la Terre sur la lune et cette accélération est g2 = F/m (ici m est la masse de la lune) --> g2 = GmM/(m.d1²) avec d1 la distance entre les centres d'inertie de la lune et de la Terre.
g2 = GM/d1²
On voit donc que les expressions de g1 et g2 sont semblables, cependant g1 et g2 n'ont pas la même valeur puisque bien entendu, Rt et d1 n'ont pas les mêmes valeurs.
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Pour la réponse b, j'enleverais la fin de la réponse de efpe pour ne laisser que :
b) La Lune est en chute libre car elle n'est soumise qu'à une force qui est son "poids" (du à l'attraction de la Terre).
Cette réponse n'est toujours pas strictement correcte mais est probablement celle attendue.
On ne peut pas écrire : "On néglige bien sur l'attraction du Soleil" car si on faisait vraiment le calcul on s'appercevrait que la force d'attraction du Soleil sur la lune est environ 2 fois plus grande que la force d'attraction de la Terre sur la lune ...
L'explication complète est plus compliquée que cela.
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Pour la réponse a, reste à voir si ce n'est pas l'unité de G (constante de gravitation) qui est attendue.
L'énoncé n'est pas clair à ce sujet.
L'attraction du soleil sur la lune est équilibrée du fait que celle ci-tourne rattachée de manière proche a la terre. Vues du soleil terre et lune peuvent etre confondues en un meme point.
Oui bamboum,
Voir par exemple ce sujet abordé juste pour le fun (amusement) : Le soleil à rendez-vous avec la lune.
et aussi celui-ci : Force qui compense l'interaction gravitationnelle?
Il en existe encore plein d'autres sur le site et ailleurs ...
Mais, quand on voit les réponses qu'on reçoit en abordant ce sujet, on a bien l'impression que la plupart des élèves et étudiants n'ont pas compris ce qui se passe vraiment.
L'idée complètement fausse que la force d'attraction (F=GmM/d²) exercée par le Soleil sur la lune est négligeable devant celle exercée par la Terre sur la lune a la vie dure.
Mal ou pas enseigné ? Ou bien enseigné et mal compris ? ou ... ?
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