Pour SAVOIR FAIRE Poids
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. ? . ! . Pour SAVOIR FAIRE n° 6 . ! . ? .***** Exercices «Poids » *****
Poids
La Lune est assimilable à un solide dont la masse est régulièrement répartie autour de son centre.
1. Sachant que la constante de pesanteur lunaire est gL = G.mL/ (RL)2 à la surface de la lune. Calculer la valeur de gL.
2. Des astronautes ont rapportés 117 kg de roches. a/ Déterminer la masse de roches sur la Lune. b/ Déterminer le poids de ces roches à la surface de la Lune.
3. Dans la capsule en orbite autour de la Lune à une altitude de 100 km, le poids des roches sera-t-il supérieur ou inférieur ou égal à celui à la surface de la Lune. (Réponse à justifier)
Données : mL = 7,34.1022 kg ; RL = 1,74.103 km ; G = 6,67.10-11 SI
1. GL = 6,67.10 -11 x 7,34. 10 22 / (1,74. 106)2 = 1,617 N / kg
2. a/ La masse est une grandeur invariable m = 117 kg b/ P = m x gL = 117 x 1,617 = 189,2 N
3. Le poids sera inférieur car la valeur de gL va diminuer si l’on augmente la distance.
Poids lunaire
On s'intéresse aux caractéristiques du mouvement de la Lune et de la pesanteur sur sa surface.
1. Comment expliquer la rotation de la Lune autour de la Terre ?
2. On souhaite estimer l'intensité de la pesanteur sur la surface de la Lune. Pour cela, on compare le poids d'un corps de masse m=5 kg sur la Terre et sur la Lune. Quel est le poids de ce corps sur la Terre ? On prendra g=10 N / kg
3. La mesure du poids de ce corps sur la Lune donne la valeur P=7,84 N. En déduire l'intensité de pesanteur sur la Lune.
4. Comparer cette valeur à l'intensité de pesanteur terrestre. Est-ce que cette comparaison était prévisible ?
1. La Terre étant un corps massique, elle exerce une action gravitationnelle sur la Lune. Cette attraction gravitationnelle maintient la Lune dans son orbite.
Celle-ci est alors astreinte à tourner autour de la Terre.
2. On prendra g=10 N / kg ; et on calcule le poids par la relation P=m×g.
Avec m=5 kg et g=10 N / kg, on trouve P=5×10=50 N.
Le poids du corps sur la Terre vaut