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Niveau troisième
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Le poids sur la Lune

Posté par
Manon70
11-04-12 à 17:07

Bonjour j'aurais besoin d'aide s'il vous plait car j'ai un peu de mal (à rendre pour demain) :

Enoncé : Sur les images rapportées de la Lune, les astronautes américains des missions apollon semblaient s'envoler a chaque pas. Pourtant, leur scaphandre avait une masse de plus de 100 Kg! Ils n'étaient pas en apesanteur puisqu'il finissaient par retomber, mais leurs muscles développaient, par habitude, une énergie bien supérieure a celle nécessaire: le poids des objets sur la Lune est en effets 6 fois moins élevé que sur Terre. Ainsi, la valeur de l'intensité de la pesanteur sur la Lune, gLu,,1,6 N/Kg. Cela s'explique par la masse peu élevé de la Lune comparée a celle de la Terre : le poids d'un objet dépend de la masse de l'astre qui l'attire.
Les futurs astronautes doivent s'habituer a la faible intensité de pesanteur qui bouleverse le fonctionnement du corps comme le mouvement des bras et es jambes, la circulation du sang ou les battements du coeur. Leur entraînement se fait en piscine: en faisant flotter, l'eau compense une partie de leur "poids terrestre" ce qui simule les sensations qu'ils connaîtrons dans l'espace.

Questions:

1) Un objet lancé depuis la Lune retombera-t-il? Explique pourquoi.
2) Pourquoi l'intensité de la pesanteur est-elle plus faible sur la Lune que sur la Terre?
3) Calcule la valeur du poids d'un astronaute dont la masse est 80Kg équipé de son scaphandre sur la Lune puis sur la Terre. Compare.

Merci d'avance a celui ou celle qui m'aidra.

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:23

Bonjour,

Les réponses aux deux premières questions se trouvent dans l'énoncé. Que proposes-tu ?

Posté par
Manon70
Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:38

Alors pour la 1 j'ai beau chercher je ne trouve pas et pour la 2 j'ai : L'intensité de la pesanteur est plus faiblr sur la Lune que sur la Terre car celle-ci est égale a 1,6 N/Kg. La lune a une faible intensité par rapport a la Terre. ( ex: Un objet sur la Lune est 6 fois moins élevée que sur Terre). Est-ce bon  pour la 2 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:47

Malheureusement ce n'est pas la question (je parle de la deuxième question).

Oui, l'énoncé dit bien que l'intensité de la pesanteur est plus faible sur la Lune que sur la Terre. Mais la question est pourquoi cette intensité est-elle plus faible sur la Lune que sur la Terre. L'énoncé donne la réponse.

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:49

C'est pas parce que sur la Lune il a pas de la apesenteur alors que sur la Terre oui ?

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:53

Et pour la 1 ce n'est pas : Non ne retombera pas car il n'y a pas de la apesenteur donc les objet   flotterons dans l'espace ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:54

Il y a de la pesanteur sur la Terre et aussi sur la Lune (mais plus faible sur la Lune). Aussi sur la Lune... voilà qui devrait te permettre de répondre à la première question.
___________

Pour la deuxième question (pourquoi ? ) :

Citation :
le poids des objets sur la Lune est en effets 6 fois moins élevé que sur Terre. Ainsi, la valeur de l'intensité de la pesanteur sur la Lune, gLu = 1,6 N/kg. Cela s'explique par la masse peu élevée de la Lune comparée a celle de la Terre : le poids d'un objet dépend de la masse de l'astre qui l'attire.


Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:57

D'accord est pour la 3 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 17:58



J'attends tes propositions de réponse pour les deux premières questions.

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 18:06

Pour la 1: Non car il flotte car il n'y a pas beaucoup de la apesenteur.
Pour la 2 : Car sur la Lune le poids d'un objet dépend de la masse de l'astre qui l'attire.

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 18:14

Est-ce juste ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 18:18

Réponse 1

Oui, bien sûr, sur la Lune, comme sur la Terre, un objet lancé vers le haut retombera.
La pesanteur est plus faible sur la Lune. Donc si on le lance avec la même vitesse que sur la Terre, il montera plus haut. Mais il retombera.

Il y a une exception :
. sur Terre si on lance avec une vitesse supérieure à environ 11 kilomètres par seconde (c'est énorme ! ) l'objet ne retombe pas ; c'est la vitesse que l'on donne aux fusées qui partent dans l'espace.
. sur la Lune si on lance avec une vitesse supérieure à environ 2,4 kilomètres par seconde (c'est encore énorme, mais moins quand même) l'objet quitte la Lune définitivement : c'est comme cela que les astronautes qui ont marché sur la Lune ont pu revenir sur Terre.

Réponse 2
L'énoncé dit que la pesanteur sur la Lune est plus faible que sur la Terre parce que la masse de la Lune est plus faible que celle de la Terre.

C'est vrai ; mais cela est un peu simple car la pesanteur dépend aussi du rayon de l'astre (et au carré ! ) ; or la Lune a un rayon plus petit que la Terre.
On peut faire un calcul rapide :
la Lune a un rayon environ 4 fois plus petit que la Terre ; donc si les deux astres avaient la même masse la pesanteur sur la Lune serait 42 = 16 fois plus forte sur la Lune que sur la Terre.
Mais la Lune a une masse environ 100 fois plus faible que la Terre. Donc la pesanteur sur la Lune doit être 16 / 100 = 0,16 fois environ celle de la Terre.

Vérification :
. sur Terre gTerre 10 N/kg
. sur la Lune gLune 1,6 N/kg

C'est bon !

J'espère que tu partages mon admiration pour la physique...

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 18:49

D'accord merci est pour la 3 ? :/

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 18:52

Quelle est la masse de l'astronaute ? (n'oublie pas l'unité ! )
Quelle est la masse du scaphandre ? (n'oublie pas l'unité ! )
Quelle est donc la masse totale ? (n'oublie pas l'unité ! )

Quel est le poids de cet ensemble sur Terre ? (n'oublie pas l'unité ! )
Quel est le poids de ce même ensemble sur la Lune ? (n'oublie pas l'unité ! )

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 18:58

La masse total est de 180 Kg
Le poids sur Terre est de 18,75 N/kg
Le poids sur la Lune est de 112,5 N/Kg
Est-ce ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:06

La masse totale vaut en effet 180 kg

Attention à l'écriture d'une unité, ici le kilogramme (k minuscule suivi de g minuscule)
________________

La suite est fausse

Quelle est la relation entre P le poids d'un objet, m la masse de cet objet et g l'intensité de la pesanteur ?
Quelle est l'unité de poids ? (le poids est une force)

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:08

L'unité du poids est les Newton (N) ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:11

Exact, l'unité de poids est bien le newton (dont le symbole est bien N ; N majuscule en l'honneur d'Isaac Newton).

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:17

D'accord est près pour le calcul du poids ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:23

Ouvre ton livre...

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:24

J'ai pas de livre.

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:29

Alors ouvre ton cahier de cours...

Posté par
apple95
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:31

P= m.g

m c'est la masse de l'objet et g qui est la constante de gravitation ou l'intensité de pesanteur quelque chose comme sa je ne me rappelle pas trop Mais je sais que la formule est exacte

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:31

Alors P= m fois g ?

Posté par
apple95
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:32

est-ce que je me trompe Coll?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:33

Exact !

Pour un exemple d'application (regarde le deuxième paragraphe, le poids)

Donc... application numérique !
Tu connais m
tu connais g pour la Terre et tu connais g pour la Lune

Donc tu peux calculer le poids sur la Terre et le poids sur la Lune (n'oublie pas l'unité, sinon je ne peux pas répondre).

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:36

Alors pour la Terre j'ai trouver 1728 N/kg et pour la Lune 1080 N/kg est-ce juste ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:39

Je ne trouve pas cela et l'unité est fausse.

Peux-tu donner le détail complet de tes calculs ?

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:41

Bah pour la terre 180 (la masse totale) * 9,6(1,6.6)=1728 et pour la Lune 180(masse).1,6(intensite la pesenteur) = 1080

Posté par
apple95
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:51

g il vaut 9.8 N.kg^-1

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 19:53

Desoler mais je comprend pas.

Posté par
apple95
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 20:02

Le 9.6 du calcul que tu as écri, il correspond à quoi et le 1.6x6 aussi steplai

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 20:06

Je sais pas

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 20:28



Sur Terre :
PTerre = m.gTerre
m = 180 kg
gTerre = 9,8 N/kg

PTerre = 180 9,8 1 760 N

Sur la Lune :
PLune = m.gLune
m = 180 kg
gLune = 1,6 N/kg

PLune = 180 1,6 288 N

Posté par
Manon70
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 20:32

D'accord merci beaucoup & bonne soirée.

Posté par
Coll Moderateur
re : Le poids sur la Lune 11-04-12 à 20:39

Bonne soirée à toi aussi.

Je t'en prie et à une prochaine fois !

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