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Niveau terminale
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Poids

Posté par
chacha1995
02-04-21 à 09:31

Bonjour,
Je bloque sur cet exode

Sur la planète Zaytslan , l'intensité du champ de gravité est 4 fois plus faible que sur
Terre (g). En quittant cette planète, la fusée accélère à un taux de g/4. Quel est le poids de l'astronaute dans la fusée en accélération, comparé au poids de l'astronaute F g sur Terre ?

Pour moi comme P=mg et que g=gterre/4 alors P = P/4 et Facc= mg/4 + mg/4 = mg/2 car Sommes des forces = m*a

Mais la réponse est P = P/2 ....


merci de votre aide

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 14:10

Bonjour,

Les notations n'aident pas vraiment : il faudrait à chaque fois mettre un indice : gTerre,  gplanète et gfusée. Exemple qui pose problème : P=P/2 ! (Donc P=0 ?)

Ceci étant, on vous demande "le poids de l'astronaute dans la fusée en accélération" pas le poids de l'astronaute sur la planète qui est bien Pplanète=PTerre/4.  

Donc dans le référentiel de la fusée, l'astronaute est soumis comme vous le dites vous-même à  Ffusée=mgTerre/2=PTerre/2.

Ceci étant, si vous êtes en Terminale, je ne pense pas que vous ayez vu les référentiels non galiléens, est-ce le cas ? Car le raisonnement conduisant à  "F= mg/4 + mg/4 = mg/2" est quand même un peu complexe et pas cohérent avec "Sommes des forces = m*a" sauf à expliciter votre calcul.

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 14:16

Merci  pour la réponse mais du coup je ne comprends toujours pas pourquoi on dit que l'astronaute à un Poidsfusée = Pterre/2 ..

Est ce que c'est car on considère que P=mg et que g = g/4 + celle imposée par la fusée qui est aussi égale à g/4 ?

Merci

Si c'est un exercice destiné à des terminales

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 14:27

Si c'est un exercice destiné à des Terminales, deux questions avant que je réponde plus précisément :

- comment avez-vous défini le poids ?
- avez-vous étudié les référentiels non galiléens (ce qui me parait peu probable en Terminale et donc tout réside dans la réponse à la première question)

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 15:35

Non je ne les ai pas étudié

Je définie le poids comme le produit de la masse et de l'accélération

peut on donc dire que l'accélération ici présente est la somme de l'accélération de la planète et de celle imposée par la fusée (du coup guerre/2)? car elles sont dans deux sens différents donc pourquoi les ajoute t on sans tenir compte du sens ?

Merci

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 16:25

Citation :
Je définis le poids comme le produit de la masse et de l'accélération

Si vous voulez dire accélération de la pesanteur, cela revient juste à décaler le problème : comment définissez-vous l'accélération de la pesanteur ?

Partons d'une définition opérationnelle (comment mesure-t-on ?) du poids. C'est l'indication d'une balance sur laquelle l'astronaute se trouve, les deux étant au repos dans le référentiel considéré.

Partant de là, écrivons le principe fondamental de la dynamique dans le référentiel de la planète pour l'astronaute au repos dans la fusée et donc possédant l'accélération gTerre/4 vers le haut. Oz est la verticale ascendante.

\Sigma \vec{F}=m \vec{a}=\frac 14 m g_{Terre} \vec{u_z}=\vec{P}_{planete}}+\vec{R}_{balance} soit
\vec{R}_{balance}=\frac 14 m g_{Terre} \vec{u_z}-\left(-\frac 14 mg_{Terre} \vec{u_z}\right)=\frac 12 m g_{Terre} \vec{u_z}

Citation :
peut on donc dire que l'accélération ici présente est la somme de l'accélération de la planète et de celle imposée par la fusée (du coup gTerre/2) ? Car elles sont dans deux sens différents donc pourquoi les ajoute t on sans tenir compte du sens ?


Vous avez compris l'idée, mais pour éviter de rentrer dans des considérations plus avancées, je suis partie de l'idée de la balance, et vous voyez qu'il y a, en effet, un changement de signe.

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 16:40

Je comprends pas bien car pour moi
La somme des forces = ma = Pplanette + Fdecollage ??
Je suis un peu perdue

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 16:43

Le système étudié n'est pas la fusée, mais l'astronaute dans la fusée, et vous pouvez interpréter l'action de la balance sur l'astronaute comme celle du siège (qui aurait donc une balance incorporée).

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 16:45

Ceci étant, on ne peut donner une réponse construite à votre question que si l'on connait la définition du poids que vous utilisez.
Donc quelle est la définition du poids de votre cours ?

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 16:59

Le poids est la force de la pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée sur un corps massique

je visualise ça comme ça

Poids

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 17:04

je pense que je viens de comprendre,
enfaite F vers le haut c'est la réaction normale du support et c'est donc ce qui correspond au poids affiché ?

ce n'est pas la force de décollage ?

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 17:24

Citation :
en fait F vers le haut c'est la réaction normale du support et c'est donc ce qui correspond au poids affiché ?

C'est bien cela.

Citation :
ce n'est pas la force de décollage ?

La force de décollage concerne la fusée pas l'astronaute.

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 17:28

oui mais dans ce cas si on considère seulement l'astronaute dans le système de la fusée, il est immobile dans la fusée ? donc P-F=0 et donc P=F=mg/4 ? non ?

Posté par
gts2
re : Poids 02-04-21 à 17:42

J'ai fait l'étude dans le référentiel de la planète pour éviter les problèmes.

Posté par
chacha1995
re : Poids 02-04-21 à 17:56

d'accord merci beaucoup



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