Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour cet exercice de physique s'il vous plais.
Dans une station spatiale, un cosmonaute doit se tenir à l'habitacle s'il veut stabiliser sa position. Il est n état d'impesanteur, c'est-à-dire qu'il ne semble pas avoir de poids : il ne peut pas se tenir debout sur le sol de l'habitacle, comme il le ferait sur le sol terrestre. Il "flotte" dans l'habitacle de la station s'il n'est pas attaché à un siège.
1. Un cosmonaute dans une station spatiale en orbite autour de la Terre est il soumis à l'action gravitationnelle de la Terre ? Justifier.
2. La station spatiale est--elle soumise à l'action gravitationnelle de la Terre?
3. Calculer la valeur de la force gravitationnelle exercé par la Terre sur le cosmonaute, sachant qu'il se trouve à une distance d = 7400km du centre de la Terre et que sa masse est m=85kg.
4 La valeur de la force gravitationnelle exercé par la Terre sur la station est-elle plus élevée ou plus faible que celle exercée sur le cosmonaute ? Justifier.
Voilà, merci d'avance.
Bonjour.
Pour la première question, tu dis : "il ne semble pas avoir de poids : il ne peut pas se tenir debout sur le sol de l'habitacle, comme il le ferait sur le sol terrestre. Il "flotte" dans l'habitacle de la station s'il n'est pas attaché à un siège."
Alors, à ton avis, le cosmonaute est-il attiré par la Terre ?
Question 2 : qu'en penses-tu, vu qu'on ne te donne a priori pas d'info là-dessus dans l'énoncé ?
Question 3 : tu dois avoir dans ton cours la formule suivante, qui te donne la force exercée par la Terre sur tout autre corps où
est la constante de gravitation universelle,
la masse de la Terre,
la masse de l'astronaute et
la distance entre l'astronaute et le centre de la Terre.
Question 4 : tu peux répondre en comparant les réponses aux questions 1 et 2, mais aussi en analysant la formule donnée pour la question 3
Bonjour,
1. Je dirais que oui il est attiré par la terre, je pense que c'est à cause de cela qu'il flotte..
2.Je pense que la station spatiale n'est pas soumise à l'action gravitationnelle de la Terre.. mais je ne suis pas sur.
3. Alors ça ferait :F= 6.67x10-11x 5,972*1024x85/7400² ??
4. Et je dirais que la force gravitationnelle est plus faible sur la station que sur le cosmonaute.
Je sens que j'ai tout faux, parce que je n'ai pas forcement bien compris !
Merci.
Bonjour. En fait il faut bien comprendre que l'attraction gravitationnelle, c'est un peu la capacité de la Terre à t'"attirer", c'est pour ça que (tu m'excuseras l'exemple débile) quand tu jettes un truc il tombe par terre, en gros à cause de la force qu'exerce la Terre sur cet objet, c'est-à-dire son poids (au sens local, c'est-à-dire sur Terre).
Maintenant, comme avec les satellites qu'on envoie dans l'espace, tu peux comprendre que plus un objet est loin de la Terre, moins elle exerce une force de "rappel" sur celui-ci. Plus un satellite est éloigné de la Terre, moins il est attiré par celle-ci.
Cela se traduit dans l'expression de la force de gravitation terrestre : . En effet, la distance entre le centre de la Terre et l'objet, c'est
et plus
est grand, plus
est petit, car inversement proportionnel à r (au carré).
Maintenant passons aux questions. Concernant la première, l'astronaute flotte dans l'air et n'a pas "pied". Ça signifie qu'il n'est pas plus attiré du côté de la Terre, donc la Terre n'exerce pas d'attraction sur lui... C'est la réponse attendue, je pense, mais c'est discutable. Le problème est surtout que sa masse est tellement infime par rapport à celle de la Terre que la force qu'exerce la Terre sur lui n'est pas percevable. Par contre la station est, elle, bien soumise à l'attraction gravitationnelle, car elle reste à altitude constante en rotation autour de la Terre (si elle n'était pas soumise à l'attraction terrestre, elle serait probablement partie dans l'espace ou se serait crashé sur Terre par erreur). Justement, puisqu'elle est soumise à l'attraction terrestre, tu peux t'interroger sur le fait qu'elle reste à altitude constante et ne descend pas jusqu'à se crasher. C'est en fait dû à la vitesse qu'on lui a donné au départ, elle a acquis une vitesse qui lui permet de rester en orbite sans grand changement d'altitude.
Pour la question 3, ton calcul est exact. Il faut lui donner une unité : celle d'une force, le Newton (N).
Pour la dernière question, deux façons de répondre. Qualitativement, on a dit que le cosmonaute n'était pas attiré par la Terre mais la station si, donc obligatoirement la force de gravitation est plus faible sur le cosmonaute que sur la station. Quantitativement si on regarde la formule de , la masse de la station est beaucoup plus importante que celle du cosmonaute, donc la force correspondante est plus grande (puisque
est au numérateur...
Voilà j'espère avoir été clair, si tu as d'autres questions je suis dispo pour te répondre !
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