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Champ de gravitation

Posté par
TDACTIF
17-11-19 à 14:22

Bonjour, j'ai un exos de phisique à effectuer pour demain, dont les questions sont les suivantes :

1 a) exprimer la force exercée par la terre sur la lune F(T/L) en fonction de ML, MT et D( TL)

     b) exprimer également cette force en fonction du champ de gravitation de la Terre
G(T) et de la masse de la Lune M(L)

    c) en déduire l'expression du champ de gravitation G(T)

    d) indiquer alors ses caractéristiques

2) faire de même pour le champ de gravitation G(S) dû au Soleil

3) reproduire le schéma. le compléter en représentant à l'échelle les deux champs G(S) et G(T) au niveau de la Lune.

4) déterminer les caractéristiques du champ résultant G= G(S) + G(T).

PS: Tout les G sont des vecteurs

Pour la question 1 a), j'ai fait F(T/L) = G (M(L)*M(T))/D(TL)² vecteur U (LT)

Mais je ne comprends pas pour la 1 b)
Merci de votre aide

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 14:51

Voici l'image de l'exercice

Champ de gravitation

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 15:56

S'il vous plaît, j'ai vraiment besoin d'aide !!

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 17:15

Bonsoir,

Déjà on écrit "physique" et non "phisique".

Ensuite, ce type d'exercice a déjà été posté, as-tu utilisé le moteur de recherche ?

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q01 - Que dois-je faire avant de poster une question ?



Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 17:18

Je ne comprends pas comment utiliser le moteur de recherche, ça me met "undefined"

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 17:24

Je ne trouve pas d'exercice correspondant

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 17:35

Champ de gravitation

Citation :

1 a) exprimer la force exercée par la terre sur la lune F(T/L) en fonction de ML, MT et D( TL)

En valeur, effectivement : F(T/L) = G*ML*MT/D(TL)²

b) exprimer également cette force en fonction du champ de gravitation de la Terre
G(T) et de la masse de la Lune M(L)

Par analogie au poids d'un solide de masse M(L), soumis au champ de gravitation terrestre G(T) :

P = F(T/L) = M(L)*G(T)


c) en déduire l'expression du champ de gravitation G(T)

F(T/L) = G*ML*MT/D(TL)² = ML*[G*MT/D(TL)²] = M(L)*G(T)

donc G(T) = G*MT/D(TL)²


d) indiquer alors ses caractéristiques

Je te laisse y réfléchir

2) faire de même pour le champ de gravitation G(S) dû au Soleil

Adapter le raisonnement fait précédemment pour cette question

3) reproduire le schéma. le compléter en représentant à l'échelle les deux champs G(S) et G(T) au niveau de la Lune.

A faire

4) déterminer les caractéristiques du champ résultant G= G(S) + G(T).

A faire

PS: Tout les G sont des vecteurs


Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 18:09

Je ne comprends pas votre resonnement pour la question 1 b),  " P = F(T/L) = M(L)*G(T)"

Et pour la question 1 c), "ML*{G*MT/D(T/L)²}= ML*GT"

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 18:26

Attention à ton orthographe : raisonnement.

On te demande de déterminer un champ de gravitation g.

Tu as vu dans ton cours de troisième que le poids P d'un solide de masse m soumis à un champ de gravitation g est P = m.g

Par analogie avec la force d'attraction gravitationnelle : F = G.m.M/d² = m*[G.M/d²]

alors si P = F on peut écrire que g = G.M/d²

c'est ce que j'ai fait avec les notations de ton énoncé.

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 18:40

Ok, merci pour vos explications

Et, étant donner qu'il nous demande "d'exprimer", est ce que je doit le faire avec les valeurs ou littéralement ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 18:47

En général, exprimer c'est plus faire un calcul littéral.

Calculer c'est faire l'application numérique, mais pour moi tu vas avoir besoin des valeurs numériques pour déterminer le vecteur résultant.

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 19:13

Pour la question 1 d),  ses caractéristiques sont les suivantes :
- le champ gravitationnel s'identifie au champ de pesanteur
-si le champ G s'applique sur une masse, il en résulte une force

C'est ça ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 19:36

Si tu te souviens de ton cours, une force peut être définie à partir de différents éléments qui permettent de caractériser un vecteur :

Sa direction
Son sens
Sa valeur ou norme calculé en newton et qui peut parfois être appelée intensité
Son point d'application

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 19:43

Je me rappelle de ça, mais on ne l'as pas vue précisement pour le champ gravitationnel

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 19:45

Le vecteur champ de gravitation est un vecteur comme un autre, il suffit d'être vigilant dans l'analogie faite dans cet exercice.

Un schéma peut aider

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 19:48

On doit parler des lignes de champ centripète du champ gravitationnel ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 19:57

Non, simplifie toi la vie en représentant le vecteur à la distance D(TL) puisque c'est la valeur du champ à cette distance

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 20:06

La direction, c'est Terre- Lune
Le sens, c'est de la Lune à la Terre
Sa norme, (il fait que je la calcule)
Son point d'application, ?

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 20:06

*faut

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 20:51

C'est le centre d'inertie de la Lune ton point d'application

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 17-11-19 à 21:11

Et c'est ça les caractéristiques ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 07:44

OUI ! Tu n'as pas l'air convaincu

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 08:34

Mais pour la question 1, si je doit calculer F(T/L),
Je ne peux pas, car on ne me donne pas la valeur de ML

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 08:36

Je pense qu'il faut juste exprimer littéralement pour la première partie, mais avec les valeurs pour la suite avec le soleil pour ensuite faire le schéma

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 08:49

Pour la norme du vecteur G(T), j'ai trouvé 1,0E6

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 08:55

Et pour la question 2, je refais tout le développement où je marque directement que
G(s)= G*{M(s)/D(S/T) étant donner que
G(T)= G*{M(T)/D(T/L)

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 13:02

Seules les valeurs de G(T) et G(S) sont utiles pour déterminer les caractéristiques du champ résultant, donc M(L) n'est pas nécessaire.

Un résultat sans détail ni unité c'est 0 le jour d'un examen.

Concernant enfin ton développement, il manque un ² à la distance, en vertu du rappel du cours refait dans mon message du 17-11-19 à 18:26

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 20:17

Donc, G(T)= 2,7E-3 (nous n'avons pas vue en cours sont unité, mais je pense que c'est en kg.m²)

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 20:23

P = m*g

P en N
m en kg
donc g en N/kg

Idem pour G(T) et G(S)

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 20:25

Et pour G(S), je le calcul avec la distance Soleil-Terre ?

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 20:41

Étant donné que G(T) et G(S) sont des vecteurs, je doit mettre juste U en vecteur unitaire ou U(TL) par exemple ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 21:12

TDACTIF @ 18-11-2019 à 20:25

Et pour G(S), je le calcul avec la distance Soleil-Terre ?


Si tu as compris le raisonnement des messages du 17-11-19 à 17:35 et 17-11-19 à 18:26 tu devrais t'en sortir, il te suffit de t'en inspirer et de détailler tout comme je l'ai fait.

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 21:13

TDACTIF @ 18-11-2019 à 20:41

Étant donné que G(T) et G(S) sont des vecteurs, je doit mettre juste U en vecteur unitaire ou U(TL) par exemple ?


Oui, fais comme tu as l'habitude de procéder

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 21:26

Donc ses caractéristiques sont les suivantes :
-la direction c'est Soleil-Lune
-le sens c'est du Soleil à la Lune
-ça norme c'est 5,8E-3 N/kg
-son point d'application, c'est le centre d'inertie de la lune

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 18-11-19 à 22:11

Comment peut on " reproduire à l'ÉCHELLE les deux champs G(S) et G(T)" ?

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 06:47

Je ne comprends pas la dernière question ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 08:20

TDACTIF @ 18-11-2019 à 21:26

Donc ses caractéristiques sont les suivantes :
-la direction c'est Soleil-Lune
-le sens c'est du Soleil à la Lune
-ça norme c'est 5,8E-3 N/kg
-son point d'application, c'est le centre d'inertie de la lune


Oui sauf pour le sens : c'est le Soleil qui attire la Lune ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 08:25

TDACTIF @ 18-11-2019 à 22:11

Comment peut on " reproduire à l'ÉCHELLE les deux champs G(S) et G(T)" ?


Tu définis une échelle : 1 cm <=> xxx N/kg que tu reproduis sur ton schéma, judicieusement choisie

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 08:26

Pour la question 4), il te suffit de faire une somme vectorielle qui correspond à ton cours de seconde vue en maths

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 09:26

Mais je ne comprends pas comment choisir l'échelle ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 10:15

Lis ceci :

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 10:26

Donc je peux faire :

3,84E8 --> 1 cm
1,5E11 -->  ?

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 10:26

Mais j'obtiens une valeur trop grande

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 10:29

C'est que tu n'as pas choisi une échelle adéquate ou alors que tes applications numériques ne sont pas correctes

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 10:39

C'est bien ce que je pensais, tu n'as pas pris en compte ma remarque du 18-11-19 à 13:02 sur le carré de la distance ...

G(T) = \dfrac{G \times M_T}{D(TL)^2} =  \dfrac{6,67.10^{-11} \times 5,97.10^{24}}{(3,84.10^8)^2} = 2,70.10^{-3} ~ N/kg

G(S) = \dfrac{G \times M_S}{D(SL)^2} =  \dfrac{6,67.10^{-11} \times 1,99.10^{30}}{(1,50.10^11)^2} = 5,90.10^{-3} ~ N/kg

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 10:51

J'ai trouvé ces valeurs aussi

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 12:10

Alors pourquoi écrire ceci ?

Citation :
Donc je peux faire :

3,84E8 --> 1 cm
1,5E11 --> ?

ça n'a aucun sens par rapport aux normes trouvées pour les vecteurs G(T) et G(S) ...

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 12:28

Ah, c'est parce qu'il faut faire l'échelle par rapport aux normes ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 12:34

Aux normes des vecteurs et non des distances, c'est tout l'objet de l'exercice.

Je te rappelle que je n'ai qu'un scan de ton schéma, je ne sais pas quel taille réelle il fait pour choisir à ta place une échelle suffisamment grande pour être lisible, tout en tenant sur la feuille du schéma :

1 cm <=> xxx N/kg (xxx à choisir judicieusement)

donc 2,70.10-3 N/kg <=> ... cm

et

5,90.10-3 N/kg <=> ... cm

Il faut ensuite reporter les deux vecteurs sur le schéma, connaissant leurs caractéristiques :
- point d'application
- droite d'action
- sens
- valeur (à l'échelle)

Posté par
TDACTIF
re : Champ de gravitation 19-11-19 à 13:32

Ça passe si je fais 1 cm <--> 2,70E-3

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