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Niveau seconde
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exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle

Posté par
drov
28-04-11 à 16:01

Bonjour , j'ai un problème qui est que je comprend pas ^^
voici l'énoncé :

1 : calculer l'intensité de la force d'attraction gravitationnelle F s'exerçant entre un homme de masse m= 70kg et la terre
2 : calculer l'intensité du poid p de cet homme sur terre
3 : comparer les valeurs de F et de P
4 : calculer l'intensité P' de cet homme sur la lune
5 : comparer les intensités des poids P et P'

données :

constante de la gravitation universelle : G = 6,67*10^-11 N.m².kg-1
masse de terre : mt = 5,98 * 10^24 kg
rayon de la terre : rt = 6,38*10^3km
intensité de la pesanteur terrestre : g = 9,81 N.kg^-1
intensité de la pesanteur lunaire : g' = 1,62 N.kg^-1
masse de la lune ml : 7,35*10^22kg

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 28-04-11 à 16:04

Bonjour,

Question 1
Quand un homme est à la surface de la Terre, à quelle distance est-il du centre de la Terre ?

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 28-04-11 à 20:10

euh....ah ! le rayon !

donc j'utilise la formule
      mt * m
  G * --------
         rt²

?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 28-04-11 à 20:42

Tout à fait !

Et tu n'oublies pas l'unité avec la valeur numérique.

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 28-04-11 à 21:06

dooonc sa donne
            70*5,98
6,61*10^-11 --------
            (6,38*10^3)²

qui est égal a  : 107513.5054 euh l'unité c'est le newton c'est sa?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 29-04-11 à 08:24

Beaucoup d'erreurs...

G 6,67.10-11 N.m2.kg-1 et non pas 6,61.10-11 N.m2.kg-1

La masse de la Terre n'est pas 5,98 kg
La Terre plus légère que toi ?
Si tu oublies un coefficient égal à 1024 tu ne peux qu'avoir faux...

Pour appliquer cette relation, quelle doit être l'unité de longueur ? Tu as utilisé le kilomètre, mais ce n'est pas cela.
_________________

Ce serait une bonne idée d'apprendre (c'est très simple) à écrire correctement les exposants.

Par exemple, pour bien écrire 10-11
Tu tapes 10-11
Tu sélectionnes -11
Tu cliques sur le bouton X2 qui se trouve en bas du cadre d'écriture, au-dessus de "POSTER"
Cela place des balises [sup][/sup] de part et d'autre de -11, comme ceci 10[sup]-11[/sup]
Tu n'oublies pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.


Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 29-04-11 à 08:33

Encore un point à observer : tu as appris à faire attention aux chiffres significatifs.

Toutes les données de l'énoncé sont fournies avec 3 chiffres significatifs.

En conséquence tes réponses ne doivent pas avoir plus de 3 chiffres significatifs. Or tu proposes un résultat avec 10 chiffres ! Ce n'est pas parce que ta calculatrice affiche 10 chiffres qu'il faut les recopier.

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 30-04-11 à 15:07

arf , bon merci , une autre question je dois utiliser

p = m * g

pour les questions 2 et 4 ou bien toujours la même chose ?

question 1 : 6,8942 j'ai trouvé

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 30-04-11 à 16:29

Je ne peux pas répondre s'il n'y a pas l'unité ! C'est toujours ainsi en physique quand la valeur d'une grandeur est le produit d'un nombre par une unité. Donc : pas d'unité = pas de résultat !

Vérifie ton calcul qui me semble bizarre.

Oui, aux questions 2 et 4, tu dois utiliser
P = m g
et
P' = m g'

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 30-04-11 à 17:25

6,8942 newton?

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 30-04-11 à 17:37



3$ \rm{P\,=\,\frac{6,67.10^{-11}\,\times\,5,98.10^{24}\,\times\,70}{(6,38.10^6)^2}\,=\,... ?}

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 30-04-11 à 17:57

ahhhh la constante de gravité universelle est ajoutée a la division....

685,936 newton  a la question 1

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 30-04-11 à 18:03

Oui. Mais plusieurs remarques :

J'ai utilisé comme unité pour le rayon de la Terre le mètre car avec le kilomètre tu as une grosse erreur !

686 newtons : donc on met un s à newton !

Ne donne pas le résultat avec 6 chiffres significatifs. Relis ce que j'ai écrit le 29 à 08 h 33

A toi pour la suite !

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 10:04

2 : p = mg
p = 70 * 9,81
p =  686 newtons

3 : les valeurs sont égales

4 : p = mg
p' = 70 * 1,62
p' = 113.4 newtons

5: l'intensité de la lune est bien plus faible que sur la terre

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 10:12

Réponse à la question 4

P' 113 N

3 chiffres significatifs, pas 4 !

Petite question supplémentaire :
Le rayon moyen de la Lune vaut RL 1,74.103 km
tu connais la masse de la Lune qui est dans ton énoncé.

Que vaut l'attraction gravitationnelle par la Lune d'un homme de 70 kg marchant à sa surface ?
(pour savoir si tu saurais refaire la question 1)

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 10:25

j'utilise la formule

G * m * ml
----------
   Rl²

6,67*10-11*70*7,35*10^22kg
--------------------------------------
          ( 1,74*103


ce qui fait : ~1,33*106

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 10:34

Très bien pour n'avoir conserver que trois chiffres significatifs !

Mais la valeur est fausse parce que tu as encore utilisé le kilomètre comme unité de distance. Il faut convertir en mètres la distance avant d'employer cette relation.

Tu recommences ? C'est facile. Et tu compares à la valeur trouvée à la question 4

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 10:34

Sans oublier l'unité cette fois !

Posté par
drov
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 10:54

6,67*10-11*70*7,35*1022
--------------------------------------
          ( 1,74*106

ce qui fait ....113 newtons !

et oh ! surprise il s'agit de la même valeur ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice d'intensité de l'attraction gravitationnelle 01-05-11 à 11:10



Est-ce vraiment une surprise ?
Comment calcule-t-on g pour la Terre par exemple ?
en faisant

g = G.MT/RT2

et puisque P = G.MT.m/RT2 on aura évidemment P = m.g



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