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Niveau première
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Entre la Terre et la Lune

Posté par
Paauline
02-05-13 à 16:14

Bonjour, je suis en premiere S, j'ai un dm de physique à faire et apres de longues heures de travail, je n'y arrive pas, pourriez vous m'aider ?

exercice:
Sur la ligne joignant les deux astres Terre et Lune, il existe un point ou les champs de gravitation se compensent. On note mL et mT les masses respectives de la lune et de la terre. Soient RL et RT leur rayons. On a les relations mT=81mL et RT=(11/3)RL

1. Sachant que l'on définit le champs de pesanteur au voisinage de la lune par G0/L = Fg/Mobjet :
1.1) Donner l'expression littérale du champ de pesanteur au voisinage de la lune.
1.2) Exprimer le champ de pesanteur au voisinage de la lune
1.3) Exprime G0/t en fonction de G0/l
1.4) Calculer la valeur G0/l

Posté par
athrun
re : Entre la Terre et la Lune 02-05-13 à 16:52

Bonjour,

un peu bizarre tes notations, je vais considérer que c'est ça :

\large G_{0/L}=\frac{F_\mathrm{gravitation}}{m_\mathrm{objet}}.

Il faut déjà calculer F_\mathrm{gravitation} :

\large F_\mathrm{gravitation}=G\frac{m_Lm_\mathrm{objet}}{d^2}

avec d la distance qui sépare l'objet du centre de la Lune. Comme on est au voisinage de la Lune, d\approx R_L donc

\large F_\mathrm{gravitation}=G\frac{m_Lm_\mathrm{objet}}{R_L^2}.

On obtient alors :

\large\green\boxed{G_{0/L}=G\frac{m_L}{R_L^2}}.

D'autre part :

\large\blue\boxed{G_{0/T}=G\frac{m_T}{R_T^2}}.

Tu as m_L et R_L en fonction de m_T et R_T donc tu dois pouvoir exprimer \green G_{0/L} en fonction de \blue G_{0/T}.

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 02-05-13 à 17:53

Merci beaucoup pour ton aide, je vais essayer de continuer l'exo avec ca.

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 02-05-13 à 18:50

J'ai donc fa

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 02-05-13 à 19:43

J'ai donc fait toutes les questions jusqu'à la 3. et je n'arrive pas à trouver l'équation du second degré. Je vous ai mis le schéma en pièce jointe. Pourriez vous m'aider s'il vous plait.

Entre la Terre et la Lune

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 02-05-13 à 19:52

3.A quelle distance se place M ?
3.1) Ecrire l'égalité entre les champs de pesanteur GL(M) et GT(M) en M et en déduire l'équation du second degré de la distance d en fonction de D.
3.2) Vérifier que le discriminant de cette équation vaut 4*81*D

Posté par
athrun
re : Entre la Terre et la Lune 02-05-13 à 23:02

On a :

\large G_L(M)=\mathrm{G}\frac{m_L}{(D-d)^2},

\large G_T(M)=\mathrm{G}\frac{m_T}{d^2}.

D'où :

\large G_L(M)=G_T(M)\ \Leftrightarrow\ d^2m_L=(D-d)^2m_T=(D-d)^2\cdot81m_L\ \Leftrightarrow\ {\red\boxed{d^2=81(D-d)^2}}.

La voilà ton équation du second degré en d !

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 03-05-13 à 10:20

Je savais qu'il y avait quelque chose comme ca, mais je n'arrivais pas trouvé l'équation finale, merci beaucoup.

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 03-05-13 à 14:16

Comment passer cette équation sous la forme ax²+bx+c avec delta =4*81*D² ?
J'ai donc essayé des calculs sans résultat satisfaisant :
81(D-d)²-d²=0
81(D-d+d)* (D-d-d)=0
81D*(D-2d)=0
81D²-2d*81D=0
81D²-162dD=0


81(D-d)² = d²
81(D-d)²-d² = 0
(81(D-d)+d)(81(D-d)-d) = 0
81(D-d)² -d(81(D-d)) +d(81(D-d)² -d² = 0
81(D² - 2Dd + d² ) - d² = 0
81D² - 162 Dd + 81d² -d² = 0
81D² - 162 Dd + 80d² =0

Posté par
athrun
re : Entre la Terre et la Lune 03-05-13 à 16:50

Quand tu effectues la factorisation a^2-b^2=(a+b)(a-b), tu oublies le 81 :

81(D-d)^2-d^2=[9(D-d)]^2-d^2=(9(D-d)+d)(9(D-d)-d).


Mais ici ils veulent le polynôme en d sous forme développée :

81(D-d)^2-d^2=81D^2+81d^2-2\times81dD-d^2=80d^2-(2\times81D)d+81D^2

Donc :

\red 81(D-d)^2=d^2\ \Leftrightarrow\ \boxed{80d^2-(2\times81D)d+81D^2=0}.

Le discriminant vaut donc :

\blue\Delta=(2\times81D)^2-4\times80\times81D^2=(2^2\times81^2-4\times80\times81)D^2=4\times81(81-80)D^2=\boxed{4\times81D^2=\Delta}.

Posté par
athrun
re : Entre la Terre et la Lune 03-05-13 à 16:51

Donc tu avais bon au passage dans ton deuxième calcul de ton message de 14:16

Posté par
Paauline
re : Entre la Terre et la Lune 03-05-13 à 16:57

Ah bah voila pourquoi ça ne marchait pas, au passage,tu es vraiment trop fort, haha.

Posté par
athrun
re : Entre la Terre et la Lune 03-05-13 à 17:26

J'ai juste quelques années de plus que toi



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