Le champ de pesanteur local - CORRECTION

Données numériques :
- rayon de la terre : RT = 6371 km
- masse de la terre : MT = 5,974.1024 kg
- constante de gravitation universelle : G = 6,673.10-11 m3.kg-1.s-2

Première description du champ de pesanteur :

1 – Citer le nom du savant qui a énoncé la loi de la gravitation. A quelle époque a-t-il vécu ?
Isaac Newton (né le 4 janvier 1643 , décédé le 31 mars 1727) est un philosophe, mathématicien, physicien, alchimiste, astronome et théologien anglais.
Figure emblématique des sciences, il est surtout reconnu pour avoir fondé la mécanique classique, pour sa théorie de la gravitation universelle et la création, en concurrence avec Leibniz, du calcul infinitésimal.

2 – Exprimer la valeur A0 du champ gravitationnel créé par la Terre en un point M situé à la surface de la Terre en fonction de G, MT et RT. Calculer A0.
A0 = G puis A0 = 6,673.10-11 = 9,821 N.kg-1

3 – a) Rappeler la relation permettant de calculer la valeur du poids d'un objet sur Terre.
P = m . g avec g = 9,8 N.kg-1 ; g est l'intensité de pesanteur terrestre (ou valeur du champ de pesanteur terrestre).

b) En première approximation, on définit souvent le champ de pesanteur terrestre comme étant égal au champ gravitationnel, calculé à la surface de la Terre. Compléter la troisième ligne du tableau ci-dessus (g (premier modèle)). Ce premier modèle est-il opérant ? Justifier.
Lieu
Pôle Nord
Paris
Cayenne g en N.kg-1
9,832
9,809
9,780
g (premier modèle) en N.kg-1
9,821
9,821
9,821
g (forme) en N.kg-1

-

g (rotation) en N.kg-1

-

Les résultats obtenus aux questions précédentes sont proches : ce premier modèle est opérant.

Description plus précise …

Influence de la forme de la Terre.

- fig. 2 : à compléter -
4 – Repérer sur la figure 2 le pôle Nord P, un point E de l'équateur et un point M placé à la latitude  (mesure angulaire variant de 0° à l’équateur à + 90°au pôle nord).
Cf