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Pour l'exercice 1, on répondra directement sur le sujet (puis sur la copie avec le
... Données : constante de gravitation universelle G = 6,67 * 10-11 SI, masse de ...
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Nom : Prénom :
11 mn Classe : PHYSIQUE / 8
Pour l'exercice 1, on répondra directement sur le sujet (puis sur la copie
avec le n° de la question, si vous manquez de place).
Exercice 1 : Voyage autour de Phobos : ( / 4,5)
Données : constante de gravitation universelle G = 6,67 * 10-11 SI,
masse de Mars : M(Mars) = 6,43*1023 kg
Phobos est le plus grand satellite de Mars et le plus proche.
Données : orbite: 9378 kilomètres du centre de Mars
diamètre: 22,2 kilomètres
masse: 1,08 .10 16 kilogrammes
Partie I : Force de gravitation exercée par Mars sur Phobos :
1/ Donner l'expression de la force de gravitation correspondant à la
force d'interaction entre Phobos (de
masse M (Phobos) ) et Mars (de masse M (Mars) ) en fonction de la
distance d séparant les 2 masses et
de G (constante de gravitation universelle). Donner les unités de
chaque grandeur.
(/ 1,5)
2) En déduire la valeur de la force exercée par Mars sur Phobos.
(/ 1)
3) Représenter sur le dessin à droite de la photo le vecteur force
exercé par Mars sur Phobos (point d'application,
direction, sens et notation du vecteur) en supposant la trajectoire
de Phobos circulaire autour de Mars.
(/ 1)
Partie II : Intensité de pesanteur sur Phobos :
On sait que g (Phobos) = G M(Phobos) / R2(Phobos).
4) Monter que la valeur de l'intensité de pesanteur sur Phobos est voisine
de g (Phobos) = 6.10 -3 N/kg.
(/ 0,5)
5) Quel est votre poids sur la terre ? Quel serait votre poids sur Phobos ?
(/ 0,5)
Nom : Prénom :
11 mn Classe : PHYSIQUE / 8
Pour l'exercice 1, on répondra directement sur le sujet (puis sur la copie
avec le n° de la question, si vous manquez de place).
Exercice 1 : Voyage autour de Deimos : ( / 4,5)
Données : constante de gravitation universelle G = 6,67 * 10-11 SI,
masse de Mars : M(Mars) = 6,43*1023 kg
Deimos est le plus petit satellite de Mars et le plus éloigné.
Données : orbite: 23459 kilomètres du centre de Mars
diamètre: 12,6 kilomètres
masse: 1,8 .10 15 kilogrammes
Partie I : Force de gravitation exercée par Mars sur Deimos :
1/ Donner l'expression de la force de gravitation correspondant à la
force d'interaction entre Deimos (de
masse M (Deimos) ) et Mars (de masse M (Mars) ) en fonction de la
distance d séparant les 2 masses et
de G (constante de gravitation universelle). Donner les unités de
chaque grandeur.
(/ 1,5)
2) En déduire la valeur de la force exercée par Mars sur Deimos.
(/ 1)
3) Représenter sur le dessin à droite de la photo le vecteur force
exercé par Mars sur Deimos (point d'application,
direction, sens et notation du vecteur) en supposant la trajectoire
de Deimos circulaire autour de Mars.
(/ 1)
Partie II : Intensité de pesanteur sur Deimos :
On sait que g (Deimos) = G M(Deimos) / R2(Deimos)
4) Monter que la valeur de l'intensité de pesanteur sur Deimos est voisine
de g (Deimos) = 3.10 -3 N/kg.
(/ 0,5)
5) Quel est votre poids sur la terre ? Quel serait votre poids sur Deimos ?
(/ 0,5)
Correction 11 mn
Exercice 1 : Voyage autour de Phobos : ( / 4,5)
Données : constante de gravitation universelle G = 6,67 * 10-11 SI,
masse de Mars : M(Mars) = 6,43*1023 kg
Phobos est le plus grand satellite de Mars et le plus proche.
Données : orbite: 9378 kilomètres du centre de Mars
diamètre: 22,2 kilomètres
masse: 1,08 .10 16 kilogrammes
Partie I : Force de gravitation exercée par Mars sur Phobos :
1/ Donner l'expression de la force de gravitation correspondant à la
force d'interaction entre Phobos (de
masse M (Phobos) ) et Mars (de masse M (Mars) ) en fonction de la
distance d séparant les 2 masses et
de G (constante de gravitation universelle). Donner les unités de
chaque grandeur.
(/ 1,5)
F (Mars/ satellite) = G * m * M / d²
Unité : N N.m2.kg-2 kg- kg-
m2
2) En déduire la valeur de la force exercée par Mars sur Phobos.
(/ 1)
sur Phobos : F (Mars/ Phobos) = 6,67 * 10-11 * 1,08 .10 16 * 6,43*1023/
(9378 *103)² = 5,27 * 1015 N
sur Demios : F (Mars/ satellite) = 6,67 * 10-11 * 1,8 .10 15 *
6,43*1023/ (23459 *103)² = 1,4 * 1014 N
3) Représenter sur le dessin à droite de la photo le vecteur force
exercé par Mars sur Phobos (point d'application,
direction, sens et notation du vecteur) en supposant la trajectoire
de Phobos circulaire autour de Mars.
(/ 1)
Partie II : Intensité de pesanteur sur Phobos :
On sait que g (Phobos) = G M(Phobos) / R2(Phobos) ou g (Deimos) = G
M(Deimos) / R2(Deimos)
4) Monter que la valeur de l'intensité de pesanteur sur Phobos est voisine
de g (Phobos) = 6.10 -3 N/kg.
(/ 0,5)
g (Phobos) = G M(Phobos) / R2(Phobos) = 6,67 * 10-11 * 1,08 .10 16 /
(11,1*103)² = 5,85 * 10 -3 N/kg
g (Deimos) = G M(Deimos) / R2(Deimos) = 6,67 * 10-11 * 1,8 .10 15 /
(6,3*103)² = 3,02* 10 -3 N/kg
5) Quel est votre poids sur la terre ? Quel serait votre poids sur Phobos ?
(/ 0,5)
Sur terre : P = m*g (trerre) , pour m = 50,0 kg alors P = 50,0*9,81 = 490
N
Sur Phobos : P = m*g (Phobos) , pour m = 50,0 kg alors P = 50,0*5,85 * 10
-3 = 0,292 N
Sur Deimos : P = m*g (Deimos) , pour m = 50,0 kg alors P = 50,0*3,02* 10
-3 = 0,151 N