Inscription / Connexion Nouveau Sujet

1 2 +


Niveau première
Partager :

Pesanteur...

Posté par
G-ri
03-03-07 à 13:44

Bonjour, j'ai un exercice à faire en physique asez lon et il y a une question que je n'arrive pas a resoudre... Pourriez-vous m'aider à y répondre ? Merci

On souhaite comparer les performances d'un astronaute lors d'un saut sur place sur la Terre et sur la Lune.
Après une détente sur ses pieds, un homme est capable de décoller verticalement avec une vitesse de 3,5 m.s-1.

De quelle hauteur peut-il s'élever sur la Terre et sur la Lune sachant que l'intensité gT de la pesanteur sur la Terre est de l'ordre de 10 N.kg-1 ?

j'ai des données mais je ne sais pas si elles serviront pour cette question mais je les mets quand même au cas où: Données:
masse de la Terre: MT = 6,0*1024 kg
masse de la Lune: ML = 7,4*1022 kg
rayon de la Terre: RT = 6,4*103 km
rayon de la Lune: RL = 1,7*103 km

Je vous remercie d'avance pour l'aide que vous m'apporterez !

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 13:49

Bonjour,

Oui, les données serviront !

Tout d'abord sur Terre, en décollant verticalement avec une vitesse de 3,5 m.s-1 à quelle hauteur monte-t-il ?

Posté par badro2007 (invité)re : Pesanteur... 03-03-07 à 13:51

en appliquant le theoreme de l energie cinetique tu demontre que h=v2/2g . pour la terre on t a donne gt.il faut chercher gl la pesanteur sur la lune.

Posté par badro2007 (invité)re : Pesanteur... 03-03-07 à 13:57

pour trouver gl utilise la loi d'attraction universel.

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:02

mais a quoi me servent les rayons ? et je n'ai pas compris votre méthode pour calculer la hateur...

Merci de m'aider

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:03

et les masses ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:05

Je t'ai posé une question à 13 h 49
Sais-tu y répondre ? Il y a plusieurs manières de faire.

Posté par badro2007 (invité)re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:13

on a la variation de l energie cinetique est egale au travail du poid .donc E2-E1=-mgh le travail du poid est resistant et E2 est nulle quand l astronaute atteint la hauteur max.
maintenant pour gl essaye de demontrer que ( gt*Rt2 )/Mt= (gl*Rl2)/Ml.

Posté par badro2007 (invité)re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:16

n oubli pas que E=1/2 MV2 M etant la masse de l'astronaute

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:30

mais on n'a pas la masse de l'astronaute

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:31

On n'en a pas besoin.

Tu ne veux vraiment pas répondre à ma question de 13 h 49. Ou dire où est ta difficulté ?

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:31

j'ai triuvé pour h sur Terre 0,6125

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:34

et sur la lune 3,83 c'est ça?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:36



Très bien !

Il faut maintenant chercher quelle est l'intensité de la pesanteur à la surface de la Lune.

Tu sais que sur Terre un corps de masse m est attiré par une force (son poids) qui est :

PT = G.MT.m/RT2 = gT.m = 10.m (en newtons)

Le poids sur la Lune serait de même :

PL = G.ML.m/RL2 = gL.m

Que vaut donc gL ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:37

Ta réponse de 14 : 34 est exacte (même si je ne vois pas comment tu l'as trouvée)

Posté par badro2007 (invité)re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:37

j ai pas fait d'app numerique mais je pense ke c juste . t a su demontrer l'égalitée

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:38

badro2007 >>
Tu ne dois pas utiliser l'écriture « type SMS » :
Relis ceci (Lien cassé)
Ainsi que les réponses aux questions Q25 et Q26 de la FAQ [lien]
Clique sur les maisons, ce sont des liens !

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:42

je crois que gl vaut G.ML/RL² non ?

Posté par badro2007 (invité)re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:48

ta reponse est juste

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:50

C'est exact

et comme

gT = G.MT/RT2

alors G = gT.RT2/MT

et donc

gL = gT.(ML.RT2)/(MT.RL2)

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:53

Et il fallait faire tout cela pour avoir la hauteur ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 14:54

Il fallait connaître l'intensité de la pesanteur sur la Lune ; en fait le rapport entre cette intensité sur la Lune et sur la Terre suffit.

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 15:02

Je pose cette question parce que dans la question précédente, ils demandent de calculer le rapport gl/gt des intensités de pesanteur sur la lune et sur la terre mais je me demandais comment avoit gl

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 16:25

En effet, la connaissance de gL / gT suffit

et comme gT 10 N.kg-1 tu en déduis immédiatement gL

Les valeurs de ton énoncé conduisent d'ailleurs à une valeur de gL un peu forte.

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 16:41

en fait l'enoncé de la question "calculer le rapport gl/gt des intensités de pesanteur sur la lune et sur la terre" est "on souhaite vérifier l'affirmation selon laquelle la gravité" sur la Lune ne représente que 20% de celle qui règne sur la Terre"

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 16:45

Une bonne manière de faire est quand même de poster, dès le début, l'énoncé en entier.

C'est bien ce que l'on trouve. Avec les valeurs de ton énoncé je trouve gL / gT 0,175

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 03-03-07 à 18:33

AH d'accord Merci beaucoup pour votre aide

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 03-03-07 à 18:34

Je t'en prie
A une prochaine fois !

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 11:44

Bonjour, dans le même exercice qui est un peu long, il y a encore une question que je n'arrive pas à traiter… Je vous remercie de m'aider à la résoudre

Un astronaute laisse tomber une pierre sur la Lune et une vidéo permet de déterminer sa position et sa vitesse en fonction du temps (dans le tableau joint).

a)Quelle est la nature de la chute étudiée ?
b)Représenter l'évolution du carré de la vitesse en fonction de la distance parcourue. Quelle est la nature de la courbe obtenue ?
c)Calculer le coefficient directeur.
d)Justifier le résultat obtenu et en déduire une valeur expérimentale de l'intensité de la pesanteur sur la Lune.

Pour la a), j'ai trouvé que c'était une chute libre, pour la b), je ne suis pas sûr mais en faisant le graphique, j'ai obtenu une droite et pour la c), je ne sais pas trop car ma droite était un peu bizarre mais j'ai trouvé comme coef directeur environ 3,37. et je bloque à la question d)car je ne sais pas à quoi sert le coefficient directeur et ce qu'il signifie... Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît ?

Merci.

Pesanteur...

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 12:48

Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît ?

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 13:08

up

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:18

a)
Oui, en l'absence d'air et des frottements correspondants c'est vraiment une chute libre (effectivement réalisée sur la Lune en l'honneur de Galilée par des astronautes qui ont laissé tomber une plume et un marteau ; lesquels sont arrivés simultanément au sol)
Tu pourrais peut-être dire un peu plus

Ce n'est pas un mouvement uniforme puique la vitesse augmente sans cesse. Comment appelle-t-on un tel mouvement ? Quelles sont les équations que tu connais pour ce type de mouvement (je te pose cette question en prévision de la question d )

b)
Oui c'est une droite. Donc v2 = a * d
fonction linéaire
a est le coefficient directeur

c)
Pas trop bizarre quand même. Tu as déjà fait des expériences. C'est très difficile d'avoir de bonnes valeurs ; celles-ci sont plutôt très bonnes.
Je trouve comme coefficient directeur a = 3,20

d)
J'attends ta réponse à la question a pour traiter cette question d

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:34

Bonjour Coll

Eh bien je pense que c'est un mouvement accéléré ou ddécéléré et une équation... de chute libre je ne connais que celle de l'energie cinétique (1/2)mv²= mgh (puisqu'il n'y a que le poids)...

Voilà ce que je sais (j'espère que ce n'est pas faux)...

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:43

Tout est bon (ou rien n'est faux, au choix )

Oui c'est un mouvement uniformément accéléré
Cela veut dire que la vitesse augmente linéairement avec le temps
Cela veut dire aussi que la distance parcourue augmente comme le carré du temps

Si l'intensité de la pesanteur est gL
Alors la vitesse augmente comme v = gL.t
et alors les distances augmentent comme d = (1/2).gL.t2

De la deuxième relation on tire
t = v / gL
finalement, en reportant dans la troisième, on trouve que
d = (1/2).gL.(v / gL)2

En écrivant v2 en fonction de d :
v2 = 2.gL.d

Quelle est donc, selon cette expérience, la valeur de gL ?

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:48

Je pense que gL= v²/2d mais je n'ai pas compris pourquoi v = gL.t ou pourquoi d = (1/2).gL.t2 Pourriez-vous m'expliquer s'il vous plaît ?

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:49

Ce sont des formules ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:57

Bon, excuse-moi, ce n'est pas à ton programme. Alors on va faire autrement !

L'énergie cinétique est (1/2).m.v2
cette énergie cinétique augmente avec le travail du poids, travail qui est proportionnel à la distance de chute m.gL.d

Donc à tout instant
(1/2).m.v2 = m.gL.d
et
v2 = 2.gL.d

N'oublie pas que nous avons trouvé le coefficient directeur de la droite v2 en fonction de d ; ce coefficient vaut 3,20

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 14:59

mais pourquoi a n'apparait pas dans la formule ? Il faut s'en servir non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 15:03

Par le graphique tu as trouvé que la fonction qui relie v2 à d est linéaire, c'est-à-dire que v2 = a.d
En mesurant le coefficient directeur tu as trouvé que l'expérience conduit à
a = 3,20
c'est-à-dire que l'expérience permet d'écrire que
v2 = 3,20 . d

Maintenant la théorie
Des relations établies en théorie tu déduis que
v2 = 2 . gL . d

Quelle est la valeur de gL ? (en N.kg-1)

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 15:05

Eh bien

2gL = a
gL = a/2
gL = 3,20/2
gL = 1,6 N.kg-1

Est-ce que c'est ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 15:07

C'est tout à fait cela.

A noter que cette valeur est plus proche de la réalité que celle trouvée dans la première partie du problème.

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 15:09

Moi aussi en feuilletant des livres je trouvais 1,6 environ pour gL. En tout cas, Merci beaucoup pour votre AIde !

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 15:09

Je t'en prie
A une prochaine fois !

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 17:53

J'aurai juste une toute petite dernière question...

d)Justifier le résultat obtenu et en déduire une valeur expérimentale de l'intensité de la pesanteur sur la Lune.

Je ne comprends pas ce qu'ils veulent dire par justifier...

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 17:58

Je pense que "justifier" signifie par exemple montrer que la vitesse croît linéairement en fonction du temps (troisième et première colonne de ton tableau) : c'est bien ce à quoi on s'attend si le mouvement est uniformément accéléré.

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 18:00

MAis ce n'est pas justifier le coefficient directeur ? Car cette question suit juste après avoir calculé le coef directeur.

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 18:08

On ne peut "justifier" la valeur du coefficient directeur. On peut faire l'expérience et mesurer au mieux.
En revanche il est bon de constater que la représentation par une droite de la relation entre v2 et d signifie que l'énergie cinétique (proportionnelle à v2) croît proportionnellement au travail du poids (proportionnel à d) ; ce ne serait pas le cas s'il y avait des frottements.

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 05-03-07 à 18:10

Ah d'ccord, merci ENCORE de m'avoir éclairé !

Posté par
Coll Moderateur
re : Pesanteur... 05-03-07 à 18:11

Posté par
G-ri
re : Pesanteur... 07-03-07 à 10:29

Bonjour, j'aurai encore une toute petite dernière question n a propos d'une question qui est tout au début, c'est-à-dire à propos du calcul sur la hauteur...

Voilà comment se fait-il que je trouve un résultat négatif ? Car en appliquant le théorème de l'énergie cinétique, le travail du poids est résistant... Mais une hauteur est positive non ?

Merci beaucoup de me répondre

1 2 +




Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !