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EXERCICE 2 Saturne et titan
Saturne est la sixième planète du système solaire par ordre de distance au Soleil et la deuxième après Jupiter tant par
sa taille que par sa masse. Saturne possède de nombre satellites dont Titan qui est le plus grand.
Données:
Caractéristiques de Saturne:
Période de révolution : 30 ans
Rayon de Saturne = 58232 km
Masse de saturne = 5,68x10 puissance26 kg
Caractéristiques de Titan:
Masse de Titan = 1,34x10 puissance23 kg
Rayon de l'orbite = 1,22x10 puissance6 km
1. Calculer la valeur de la force gravitationnelle qu'exerce saturne sur Titan.
2. Schématiser la situation, et à l'aide de l'échelle 1,0 cm pour 1,0x10 N représenter la force exercée par Saturne sur Titan.
3. Représenter la force exercée par Titan sur Saturne.


Répondre :

Réponse:

1. La force gravitationnelle qu'exerce Saturne sur Titan est donnée par la formule F = G x (m1 x m2) / d², où G est la constante gravitationnelle (6,67 x 10^-11 N.m²/kg²), m1 est la masse de Saturne, m2 est la masse de Titan, et d est la distance entre les deux corps (la somme des rayons des deux corps).

En utilisant les données fournies, on peut calculer la force gravitationnelle comme suit :

d = 58232 km + 1,22 x 10^6 km = 1,28 x 10^6 m

F = (6,67 x 10^-11 N.m²/kg²) x (5,68 x 10^26 kg x 1,34 x 10^23 kg) / (1,28 x 10^6 m)²

F = 3,54 x 10^22 N

2. Pour représenter la force gravitationnelle exercée par Saturne sur Titan, on peut dessiner une flèche qui part de Saturne et qui pointe vers Titan. Cette flèche doit avoir une longueur de 3,54 cm (3,54 x 10^22 N divisé par l'échelle de 1,0 cm pour 1,0 x 10 N).

3. La force gravitationnelle exercée par Titan sur Saturne est égale en magnitude mais opposée en direction à la force exercée par Saturne sur Titan. On peut donc dessiner une flèche qui part de Titan et qui pointe vers Saturne, avec une longueur de 3,54 cm. Cette flèche doit être dirigée dans la direction opposée à la flèche représentant la force exercée par Saturne sur Titan.