I- LE POIDS D UN OBJET 11- L attraction terrestre Livre (Bordas, ESPACE, 2008), p 122, Activité 1, Questions 1 à 4

Documents pareils
Mesures et incertitudes

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET A.1

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Audioprothésiste / stage i-prépa intensif -

Chapitre 5. Le ressort. F ext. F ressort

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

La gravitation universelle

TRAVAUX PRATIQUES SCIENTIFIQUES SUR SYSTÈME

Fonctions homographiques

TP 7 : oscillateur de torsion

Trépier avec règle, ressort à boudin, chronomètre, 5 masses de 50 g.

TS Physique Satellite à la recherche de sa planète Exercice résolu

LES LOIS PHYSIQUES APPLIQUÉES AUX DEUX-ROUES : 1. LA FORCE DE GUIDAGE

Baccalauréat ES Amérique du Nord 4 juin 2008

Mesure du volume d'un gaz, à pression atmosphérique, en fonction de la température. Détermination expérimentale du zéro absolu.

Fonction inverse Fonctions homographiques

SUIVI CINETIQUE PAR SPECTROPHOTOMETRIE (CORRECTION)

Perrothon Sandrine UV Visible. Spectrophotométrie d'absorption moléculaire Étude et dosage de la vitamine B 6

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

EPFL TP n 3 Essai oedomètrique. Moncef Radi Sehaqui Hamza - Nguyen Ha-Phong - Ilias Nafaï Weil Florian

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

L analyse boursière avec Scilab

Energie et conversions d énergie

A chaque couleur dans l'air correspond une longueur d'onde.

Notion de fonction. Résolution graphique. Fonction affine.

UNITÉS ET MESURES UNITÉS DE MESURE DES LONGUEURS. Dossier n 1 Juin 2005

FICHE 1 Fiche à destination des enseignants

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Mesurer les performances (CPU) sous Linux

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Exemples d utilisation de G2D à l oral de Centrale

Précision d un résultat et calculs d incertitudes

TP 03 B : Mesure d une vitesse par effet Doppler

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Chapitre 9 : Applications des lois de Newton et Kepler à l'étude du mouvement des planètes et des satellites

6 ème. Rallye mathématique de la Sarthe 2013/ ère épreuve de qualification : Problèmes Jeudi 21 novembre 2013

TP 3 diffusion à travers une membrane

I- Définitions des signaux.

Mesurer les altitudes avec une carte

SINE QUA NON. Découverte et Prise en main du logiciel Utilisation de bases

DETERMINATION DE LA CONCENTRATION D UNE SOLUTION COLOREE

C2 - DOSAGE ACIDE FAIBLE - BASE FORTE

Le théorème de Thalès et sa réciproque

Application à l astrophysique ACTIVITE

LA PUISSANCE DES MOTEURS. Avez-vous déjà feuilleté le catalogue d un grand constructeur automobile?

DÉCHETS (Volume) - Suivi journalier SEMAINE 1

Ecran : Processeur : OS : Caméra : Communication : Mémoire : Connectique : Audio : Batterie : Autonomie : Dimensions : Poids : DAS :

O, i, ) ln x. (ln x)2

Chapitre 2 : Caractéristiques du mouvement d un solide

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène

FONTANOT CREE UNE LIGNE D ESCALIERS IMAGINÉE POUR CEUX QUI AIMENT LE BRICOLAGE.

1 Savoirs fondamentaux

Spectrophotométrie - Dilution 1 Dilution et facteur de dilution. 1.1 Mode opératoire :

CH IV) Courant alternatif Oscilloscope.

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

La chasse de la vanille bourbon. Solutions :

CORRECTION TP Multimètres - Mesures de résistances - I. Mesure directe de résistors avec ohmmètre - comparaison de deux instruments de mesure

TS 35 Numériser. Activité introductive - Exercice et démarche expérimentale en fin d activité Notions et contenus du programme de Terminale S

REPRESENTER LA TERRE Cartographie et navigation

DM n o 8 TS Physique 10 (satellites) + Chimie 12 (catalyse) Exercice 1 Lancement d un satellite météorologique

Charges électriques - Courant électrique

Latitude N Longitude E Altitude 376 m RÉSUMÉ MENSUEL DU TEMPS DE JANVIER 2014

Exercices de dénombrement

MANUEL D UTILISATION MODE D EMPLOI ALT 600 MODE D EMPLOI ALT 600 FABRICANT DE MATERIEL SCENIQUE

La spectrophotométrie

Union générale des étudiants de Tunisie Bureau de l institut Préparatoire Aux Etudes D'ingénieurs De Tunis. Modèle de compte-rendu de TP.

Notice Technique 01.Type4.NT001.rév.A0 IROISE-T4P+ Equipement d'alarme incendie type 4 autonome à pile. . Conforme selon la norme NFS 61936

Nombre dérivé et tangente

Lecture graphique. Table des matières

Mise en pratique : Etude de spectres

Consigne : je remplis le tableau en tenant compte des informations de la ligne supérieure et de la colonne de gauche (droite pour les gauchers)

1 Définition. 2 Systèmes matériels et solides. 3 Les actions mécaniques. Le système matériel : Il peut être un ensemble.un sous-ensemble..

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE

MESURE DE LA MASSE DE LA TERRE

3 ème 2 DÉVELOPPEMENT FACTORISATIONS ET IDENTITÉS REMARQUABLES 1/5 1 - Développements

Continuité et dérivabilité d une fonction

Représentation d une distribution

AGRÉGATION DE SCIENCES DE LA VIE - SCIENCES DE LA TERRE ET DE L UNIVERS

Jean Dubuffet AUTOPORTRAIT II

SEANCE 4 : MECANIQUE THEOREMES FONDAMENTAUX

Savoir lire une carte, se situer et s orienter en randonnée

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

La demande Du consommateur. Contrainte budgétaire Préférences Choix optimal

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

Activités de mesures sur la masse à l aide d unités de mesure conventionnelles. L unité de mesure la plus appropriée

Exercices types Algorithmique et simulation numérique Oral Mathématiques et algorithmique Banque PT


VOS PREMIERS PAS AVEC TRACENPOCHE

Développements limités. Notion de développement limité

Cours d électricité. Circuits électriques en courant constant. Mathieu Bardoux. 1 re année

Collimateur universel de réglage laser

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

Table des matières A. Introduction... 4 B. Principes généraux... 5 C. Exemple de formule (à réaliser) :... 7 D. Exercice pour réaliser une facture

FctsAffines.nb 1. Mathématiques, 1-ère année Edition Fonctions affines

Transcription:

CH 09 LE POIDS I- LE POIDS D UN OBJET 11- L attraction terrestre Livre (Bordas, ESPACE, 2008), p 122, Activité 1, Questions 1 à 4 Q1 : L intensité de pesanteur g est l intensité de gravitation à proximité immédiate d une planète. Elle dépend de la masse de la planète Q2 : Quand la masse de la planète augmente, l intensité de pesanteur g augmente également. Quand la distance entre le centre de la planète et l objet augmente, l intensité de pesanteur diminue. Isaac Newton dans son ouvrage Principia Mathematica, 1687 : Deux corps massiques quelconques s attirent avec une force directement proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance. Donc g Terre = (G M Terre ) / d (objet Terre) ² Q3 : Sur certaines planètes, l intensité de pesanteur est tellement faible qu elle ne permet pas à la planète de retenir l atmosphère. Q4 : Les fusées françaises décollent de Kourou, en Guyane, car c est la région française où l intensité de pesanteur est la plus faible. On remarque que la Terre n est pas tout à fait ronde grâce aux différentes valeurs de l intensité de pesanteur sur la Terre. L intensité de pesanteur est plus élevée aux pôles (donc la Terre est aplatie aux pôles) et plus faible à l équateur (donc la Terre a un renflement au niveau de l équateur) L intensité de pesanteur au voisinage de la Terre a une valeur moyenne de 9,81 N.kg -1. Dans la pratique, on prend souvent g = 10 N.kg -1. 12- Caractéristiques du poids Livre (Hatier, 2008), p 204, Activité 1, Questions 1 à 6 Matériel : fil à plomb + dynamomètre (professeur) Q1 : La balle seulement soumise à l attraction terrestre, donc à son propre poids. Q2 : La distance AB < distance BC < distance CD. Donc au cours de la chute, la vitesse de la balle augmente. Q3 : La trajectoire de la balle, lors de sa chute, est parallèle au fil à plomb. Donc l attraction terrestre et le poids de la balle ont une direction verticale et un sens du haut vers le bas. Q4 : Sur le dynamomètre, on repère : 1- La molette de réglage du zéro 2- Un ressort calibré 3- Un curseur (pour la mesure) 4- Une échelle graduée en Newton 5- Un crochet pour suspendre l objet. Q5 : L unité de mesure du poids est le Newton de symbole N. Q6 : D après le dynamomètre, la balle a un poids de 0,6 N 1

II- Relation entre le poids et la masse d un objet (Polycopié) 21- TP Noté A- Expérience 1- Mesurer, à l aide d un dynamomètre, le poids de différentes masses marquées 2- Schématiser le montage expérimental et nommer le matériel utilisé 3- Compléter le tableau ci-dessous en g En kg Poids P en Newton (N) P / m En N.kg -1 B - 0 50 100 200 300 500 Relation entre Poids et masse 1- Vous tracerez le graphique du poids P en fonction de la masse m (P en ordonnées et m en abscisse) 2- En déduire une relation reliant poids et masse (en justifiant), sachant que la gravitation à la surface de la Terre (notée g) a une valeur proche de 10 N.kg -1 3- À l aide de vos résultats, vous donnerez la masse de votre trousse. C - Différence fondamentale entre poids et masse A l aide des différentes données, vous expliquerez la différence fondamentale qui existe entre poids et masse Pour une masse de 10 kg, on a obtient les tableaux suivants : g suivant la latitude Poids suivant la latitude Paris : g = 9,81 N.kg-1 Paris : P = 98,1 N Pôle Nord : g = 9,83 N.kg-1 Pôle Nord : P = 98,3 N Equateur : g = 9,78 N.kg-1 Equateur : P = 97,8 N g suivant l altitude Poids suivant l altitude Chamonix (1008 m) : g = 9,801 N.kg-1 Chamonix (1008 m) : P = 98,01 N Mont Blanc (4807 m) : g = 9,792 N.kg-1 Mont Blanc (4807 m) : P = 97,92 N g suivant la planète Poids suivant la planète Terre : g = 9,8 N.kg-1 Terre : P = 98 N Lune : g = 1,6 N.kg-1 Lune : P = 16 N Barème du compte-rendu Schémas / 3 Tableau avec m et P / 2 Calcul de g (tableau) / 2 Graphique p = f(m) Unités : /2 Axes nommés : /2 Droite : / 1 Relation p = mg, proportionnalité, droite passant par l origine / 3 Masse objet quelconque avec expérience + justification / 3 Différence entre P et m / 2 2

22- Correction A-Expérience en g 0 50 100 200 300 500 En kg 0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 Poids P en Newton (N) 0 0,5 1 2 3 5 P / m En N.kg -1 10 10 10 10 10 B - Relation entre Poids et masse 1- P en N Masse en kg 2- On constate que le rapport P / m est constant et égal à 10 N.kg -1. De plus, la courbe représentant le poids en fonction de la masse est une droite qui passe par l origine. On en déduit qu il y a une relation de proportionnalité entre le poids P et la masse m En un lieu donné, le poids d un objet est proportionnel à sa masse. P m = g ou P = m g N kg N.kg -1 où g est l intensité de pesanteur (elle s exprime en N.kg -1 ) 3- On mesure P(trousse) = 2,5 N. Or P = m g donc m = P / g = 2,5 / 10 = 0,25 kg 3

C - Différence fondamentale entre poids et masse La masse s exprime en kilogramme et elle ne varie pas avec le lieu Le poids s exprime en Newton et il varie en fonction de l'intensité de pesanteur qui elle varie en fonction du lieu. Donc le poids varie en fonction du lieu Ex : m = 45 kg P Paris = m g Paris = 45 9,81 = 441,45 N P Equateur = m g Equateur = 45 9,78 = 440,1 N P Lune = m g Lune = 45 1,6 = 72 N III- EXERCICES 31- Exercice sur polycopié ON CONFOND A TORT DANS LA VIE COURANTE POIDS ET MASSE. Correction Les schémas a, b, c et f sont faux car la direction du poids est verticale et son sens est vers le bas donc le poids est toujours dirigé vers le centre de la planète. 32- Exercice sur le livre Ex 13, 14, 15, 16, 22, 23 et 25 p 130 à 132 Correction ex 13 p 130 1- On utilise les masses marquées et le dynamomètre 2- On mesure le poids des masses avec le dynamomètre. 3- Le poids se mesure en Newton et la masse en kilogramme. 4- Pour montrer que P et m sont proportionnels on a les 2 méthodes suivantes. On montre que le rapport P / m est constant ou on trace P en fonction de m et on doit trouver une droite passant par l'origine 4

Correction ex 14 p 130 1- P = m g = 4500 9,81 = 44145 N 2a- La masse ne change pas en fonction du lieu donc m = 4500 kg = 4,5 t 2b- P Géostattionnaire = m g Géostationnaire = 4500 0,22 = 990 N Correction ex 15 p 130 Le bon graphique est le numéro 3 car : - le poids se place en ordonnées et il se mesure en Newton - la masse se place en ordonnées et elle se mesure en kg Ainsi, on a bien g en coefficient directeur de la droite qui s'exprime en N / kg Correction ex 16 p 130 1- Seule la balance de Roberval (à plateaux) permet de mesurer une masse. En réalité la balance électronique est un dynamomètre et la valeur du poids est convertie en masse grâce à la relation m = P / g Terre. La balance électronique ne permet de mesurer une masse que sur la Terre Comme la masse ne varie pas en fonction du lieu, que l on soit sur la Terre ou sur la Lune, on aura toujours 50 g de matière 2- Le dynamomètre (ressort) mesure le poids. P Lune = m g Lune = m g Terre / 6 = P Terre / 6 Donc P Lune = 0,5 / 6 = 0,083 N 3- Les balances électroniques et les balances à aiguille (fonctionnant avec un ressort) mesure le poids puis convertissent le poids en masse à l aide de la relation : m = P / g Terre ; or g Terre = 10 N.kg -1. D où m = P / 10. Sur la Lune, on P Lune = 0,083 N. Donc cette balance va nous indiquer sur la Lune : m = 0,083 / 10 = 0,0083 kg = 8,3 g. Ce qui est bien entendu une mesure fausse!!!!!!!!!! 8,3 g 0,083 N 50 g 5

Correction ex 22 p 132 1- Plus la valeur de l intensité de pesanteur est grande (g), plus la droite aura une pente importante. - Droite Bleu clair : Jupiter - Droite Violette : Terre - Droite Verte : Mars - Droite Rouge : Lune 2- Le poids d un objet dépend de sa masse et de l intensité du pesanteur(g), donc du lieu où se trouve cet objet 3- Pour chaque planète, la courbe qui représente le poids en fonction de la masse est une droite qui passe par l origine. Donc on a bien une relation de proportionnalité entre le poids et la masse pour chaque planète Correction ex 23 p 132 1a- Tout objet lâché qui n'est pas retenu car il subit l'attraction terrestre 1b- La direction de sa chute est verticale (même direction que le poids) 2- P = m g = 0,35 10 = 3,5 N 3a- Sa masse diminue au cours de sa chute car il y a une perte de matière (de la terre tombe du pot) 3b- Au cours de la chute, g reste constant mais la masse diminue (voir 3a). Comme P = m g on en déduit que P diminue car m diminue Correction ex 25 p 132 1- P planète = m g Planète = 80 300 = 24 000 N P Terre = m g Terre = 80 10 = 800 N 2- L'attracation de la planète de Superman est 30 fois plus forte que celle exercée par la Terre. Si Superman saute 7 m en longueur et 2 m en hauteur sur sa planète alors ses performances seront 3O fois plus grande sur la Terre. Donc sur la Terre, Superman va sauter 210 m en longueur et 60 m en hauteur. 6