Chapitre 5 1 2 3 Cette activité comporte 10 questions. Quelle est la direction de l accélération centripète? Elle est radiale et dirigée vers le centre. Elle est identique à la direction du mouvement de l objet au même instant. Elle est dirigée vers le haut et vers le bas le long de l axe de rotation. Elle est radiale, mais dirigée vers l extérieur du cercle. Un objet en rotation se met à tourner de plus en plus vite, puis se stabilise à une nouvelle vitesse de rotation plus élevée. Quel effet cela produit-il sur l accélération centripète? Elle augmente puis devient nulle. Elle augmente. Elle diminue. Sa valeur est constante, donc elle ne change pas. Un planeur de 1000 kg et un biplan de 2000 kg effectuent tous les deux un looping ayant un rayon de 200 m. Lequel des énoncés suivants décrit le mieux leur mouvement de rotation? La vitesse du biplan doit être dix fois plus grande que celle du planeur pour effectuer ce looping. La vitesse du biplan doit être de 44,3 m/s et celle du planeur doit être de 88,6 m/s pour effectuer la boucle. Les deux aéronefs ont besoin de la même vitesse pour effectuer ce looping. Le biplan n a pas besoin d autant de vitesse pour effectuer la boucle, car il possède une plus grande capacité d accélération. Reproduction autorisée Chenelière Éducation inc. Chapitre 5 1
4 Observe le diagramme suivant d un disque en rotation. Lequel des choix ci-dessous décrit le mieux le mouvement des points A et B? 5 La fréquence de B est le double de celle de A. Les vitesses vectorielles de A et de B sont les mêmes. La vitesse vectorielle de A est le double de celle de B. La vitesse vectorielle de B est supérieure à celle de A. Lequel de ces énoncés concernant la première loi de Kepler est faux? La mesure du grand axe ou celle du petit axe donnent le diamètre de l orbite de la planète. L orbite elliptique d une planète a deux foyers, dont l un est le Soleil. Le demi-petit axe correspond à la distance moyenne entre le Soleil et la planète. Pour une orbite elliptique, le rayon orbital de la planète change avec le temps. Reproduction autorisée Chenelière Éducation inc. Chapitre 5 2
6 Lequel de ces énoncés concernant la constante de Kepler est faux? La constante de Kepler est la même pour tous les corps célestes de la Voie lactée. La distance et la période orbitales de la Terre peuvent être utilisées pour calculer la constante de Kepler pour Jupiter. La constante de Kepler pour notre système solaire est égale à 1 an 2 /UA 3. On peut utiliser la même constante de Kepler pour tous les corps célestes en orbite autour du même foyer. 7 Si le rayon orbital de Mercure est de 0,387 UA, laquelle des équations suivantes représente la période orbitale de Mercure? (1 an3 an2 (1 UA3 )(0,387 UA)2 (1 an2 an2 (1 Reproduction autorisée Chenelière Éducation inc. Chapitre 5 3
8 Le tableau suivant présente des données relatives aux principaux satellites naturels des planètes du système solaire. Planète Lunes Masse (kg) Rayon à l équateur (m) Période orbitale (jours terrestres) Rayon orbital moyen (m) Excentricité Terre Lune 7,36 3 10 22 1,737 3 10 6 27,322 3,844 3 10 8 0,0549 Mars Phobos Deimos 1,063 3 10 16 1,340 3 10 4 0,3189 2,38 3 10 15 7,500 3 10 3 1,262 9,378 3 10 6 2,346 3 10 7 0,015 0,0005 Jupiter (les 4 plus Io Europe Ganymède Callisto 8,9316 3 10 22 4,79982 3 10 22 1,48186 3 10 23 1,07593 3 10 23 1,830 3 10 6 1,565 3 10 6 2,634 3 10 6 2,403 3 10 6 1,769 3,551 7,154 16,689 4,220 3 10 8 6,710 3 10 8 1,070 3 10 9 1,883 3 10 9 0,004 0,009 0,002 0,007 Saturne (les 7 plus Mimas Encelade Téthys Dioné Rhéa Titan Japet 3,75 3 10 19 7 3 10 19 6,27 3 10 20 1,10 3 10 21 2,31 3 10 21 1,3455 3 10 23 1,6 3 10 21 2,090 3 10 5 2,560 3 10 5 5,356 3 10 5 5,600 3 10 5 7,640 3 10 5 2,575 3 10 6 7,180 3 10 5 0,942 1,37 1,887 2,74 4,52 15,945 79,33 1,855 3 10 8 2,380 3 10 8 2,947 3 10 8 3,774 3 10 8 5,271 3 10 8 1,222 3 10 9 3,561 3 10 9 0,0202 0,00452 0,00 0,002 0,001 0,0292 0,0283 Uranus (les 5 plus Miranda Ariel Umbriel Titania Obéron 6,6 3 10 19 1,35 3 10 21 1,17 3 10 21 3,53 3 10 21 3,01 3 10 21 2,400 3 10 5 5,811 3 10 5 5,847 3 10 5 7,889 3 10 5 7,614 3 10 5 1,41 2,52 4,14 8,71 13,46 1,299 3 10 8 1,909 3 10 8 2,660 3 10 8 4,363 3 10 8 5,835 3 10 8 0,0027 0,0034 0,005 0,0022 0,0008 Neptune (les 3 plus Protée Triton Néréide 5,00 3 10 19 2,14 3 10 22 2,00 3 10 19 2,080 3 10 5 1,352 3 10 6 1,700 3 10 5 1,12 5,8766 360,14 1,176 3 10 8 3,548 3 10 8 5,513 3 10 9 0,0004 0,000016 0,7512 En te basant sur les données qui figurent dans le tableau, détermine lequel des énoncés suivants est vrai. Io est plus massive que la Lune de la Terre. Phobos effectue 1 tour environ toutes les 8 heures. Miranda boucle son orbite autour d Uranus chaque 1,41 an. La Lune de la Terre a l orbite la plus circulaire. Reproduction autorisée Chenelière Éducation inc. Chapitre 5 4
9 Lequel de ces énoncés relatifs à la version newtonienne de la troisième loi de Kepler est faux? Une dérivation de l équation de Newton peut être utilisée pour calculer la vitesse de tout objet en orbite autour de la Terre. La force centripète agissant sur la Lune est la force gravitationnelle. Elle peut être utilisée pour calculer la vitesse vectorielle de la Terre à l aide du rayon orbital de la Lune. La force gravitationnelle exercée sur la Lune par la Terre constitue la force centripète exercée sur la Lune. 10 Une voiture négocie une courbe ayant un rayon de 110 m, à une vitesse de 95,0 km/h. Quelle est l accélération centripète de la voiture? 0,240 m/s 2 0,864 m/s 2 6,33 m/s 2 82,0 m/s 2 Reproduction autorisée Chenelière Éducation inc. Chapitre 5 5