Niveau seconde

DM : Principe de l inertie et Force gravitationelle universelle

Posté par
Cyrus 19-03-06 à 20:19

Bonjour, j' ai presque terminé mon dm de physique et j' aimerais votre avis sur mes résultats s'il vous plait :

Ex 1 : Vrai ou Faux

Pr Chaque corps suivante, dire si les forces se compensent :
1) Un livre immobile posé sur une table : VRAI
2) Un scooter qui accélère en ligne droite : FAUX
3) Une voiture qui roule à vitesse constante en ligne droite : VRAI
4) Un cycliste qui roule dans une descente en ligne droite et qui freine pour maintenir sa vitesse constante : FAUX
5) Une voiture à l' arret dans un côte : FAUX
6) une voiture qui roule a vitesse constante dans un virage : FAUX
7) Un satellite géostationnaire ( càd immobile par rapport à un lieu géographique terrestre donné ) : VRAI

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Ex 2 : L' hélicoptère

Un hélicoptère décolle et s' élève verticalement au-dessus du sol à vitesse constante.

1) Quelle est la trajectoire d' un point M situé à l' extrémité d' une pale par rapport :

a) au référentiel pale ? TRAJECTOIRE DE SPIRALE
b) au référentiel habitacle ? MOUVEMENT CIRCULAIRE UNIFORME

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Ex 3 Vitesse d' un bobsleigh

2 cellules photoélectriques, placées le long d' une piste de descente de bob, sont distantes de 2,0 mètres. Lors d' un passage du bob, la durée enregistrée pour franchir cette distance est de 50.8 ms.

1) Quelle est la vitesse du bob en mètres par seconde ? 34.48 ms
en kilomètres par heure ? 124.15 km/h
2) L' indicateur de vitesse affiche 142 km.h-1, est-il correctement étalonné ? NON PUISQU' IL Y A UNE DIFFERENCE DE 17.85 KM/H
3) Pour une vitesse de 137 km.h-1, quelle serait la durée enregistrée ? ALORS LA JE TROUVE 0.274 HEURES = 16.44 MINUTE, CA ME PARAIT ABERANT COMME RESULTAT ?!?

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Ex 4 L' histoire indique que c' est en observant la chute d' une pomme que Isaac Newton eut l' idée de la gravitation universelle.

1) Donner l' expression littérale de la force de gravitation exercée par la terre sur la pomme :

$F_{T/P} = F_{P/T} = \frac{G \times m_{T} \times m_p}{d^2}$

2) Quelle est la signification de chaque lettre intervenant dans la formule de cette loi ? Préciser les unités.

F = Force
T = Terre
P = Pomme
G = Constante de gravitation = $6.67 \times 10^{-11}$ SI
M = Masse en gramme
D = distance en Km

3) Calculer la valeur F de la force de gravitation exercée par la Terre sur la pomme :

$\frac{6.67.10^{-11} \times 5.98.10^{24}kg \times 0.120 kg}{(0.002)^2km}$

ICI ENCORE JE TROUVE UN CHIFFRE COMPLETEMENT ABERANT POURTANT LE CALCUL EST JUSTE NON ?

4) Calculer le poids de la pomme

$P=m \times g = 0.120 \times 9.8$ $1.176 N$

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Ex 5 :

Lors de l' éclipse du 11/08/1999, les centres de la Terre, de la lune et du soleil étaient alignés.

Exprimer et calculer la valeur de la force gravitationelle exercée par la terre sur la lune.

$F_{T/L} = F_{L/T} = \frac{G \times M_{T} \times M_L}{d(TL)^2}$

$\frac{6.67.10^{-11} \times 5.98.10^{24}kg \times 7.34.10^{22}}{(384.10^3)^2}$

$1.99.10^{20} N$

Exprimer et calculer la valeur de la force gravitationelle exercée par le soleil sur la lune.

$F_{S/L} = F_{L/S} = \frac{G \times M_{S} \times M_L}{d(SL)^2}$

$\frac{6.67.10^{-11} \times 1.99.10^{30}kg \times 7.34.10^{22}}{(1.5.10^9)^2}$

$\frac{9.74.10^{42}}{2.25.10^{18}}$

$4.33.10^{24}N$

La Lune est plus attirée par le soleil que la terre car le soleil a une plus grande masse que la terre.

Ouf j'y suis arrivé, bon courage et merci d' avance à ceux qui voudront m' aider !

Posté par re : DM : Principe de l inertie et Force gravitationelle univer 19-03-06 à 20:50

Bonsoir,

pour le moment, pour l'exercice 1 et 2 :

Exercice 1 : le principe d'inertie te dit que si un solide est isolé ou pseudo-isolé (c'est à dire que les forces se compensent) alors le solide est animé d'un mouvement rectiligne uniforme ou immobile et inversement.

Ainsi, pour la 4), le cycliste a un mouvement rectiligne uniforme (car la pente est droite et sa vitesse est constante), les forces se compensent donc.
Pour la 5), la voiture est immobile, donc les forces se compensent.
Pour le reste, je suis d'accord.

Exercice 2 : Le point M est un point de la pale. Ainsi, dans le référentiel lié à la pale, M est immobile. Par contre, pour quelqu'un qui serait situé sur la Terre, le point M aurait un mouvement de spirale.
Pour le référentiel habitacle, je suis d'accord.

je regarde la suite ...

Posté par re : DM : Principe de l inertie et Force gravitationelle univer 19-03-06 à 21:00

Exercice 3 :

La vitesse est calculée en faisant (vitesse moyenne) v= d/t
Ici, t=50.8 ms=50,8.10^-3secondes
Donc v=2/(50,8.10^-3)=39,37 m/s (je ne sais pas d'où vient la différence avec ton résultat)
En kilomètre à l'heure, cela fait donc v=39,37*3600/1000 = 141,73 km/h

L'indicateur de vitesse est donc correctement étalonné.

Si la vitesse vaut 137 km/h, cela fait v=137*1000/3600=38,06 m/s
On trouve donc t=d/v=2/38,06=5,26.10^-2s=52.55 ms

Posté par re : DM : Principe de l inertie et Force gravitationelle univer 19-03-06 à 21:13

Exercices 4 et 5 :

Attention aux unités, en unités S.I., la masse est en kg et la distance est en m ! c'est pour cela que tu trouves un résultat abhérant à l'exercice 4.

je n'ai pas vérifié tes résultats, mais vérifie que tu as utilisé les bonnes unités.

Sauf erreur,
bon courage,
ManueReva

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