Le spationaute Bo Lead se prépare à réaliser son rêve : alter sur la Lune. Il est installé dans la navette et effectue les dernières manipulations avant le départ.
Jack cétère, le technicien en chef chargé de la maintenance, a tout vérifié et son équipe a rendu te rapport indiquant que tout était prêt pour te décollage.
Au moment de vérifier ses sangles, Bo revoit la procédure avec jack : après la phase de décollage, puis la mise en orbite, Bo entrera dans une zone de « zéro gravité », à mi-chemin entre la Terre et la Lune.
• À mi-chemin ? »
Bo est étonné, à mi-chemin, cela tui paraît étrange... Le point où l'attraction des deux astres sur Bo est la même lui semble être plus proche de la Lune que de la Terre contrairement à ce que lui a dit Jack.
Votre mission consiste à déterminer qui a raison.
Données :
Masse de la Terre :M, =5,97 x 10ª kg :
Masse de la Lune : M, =7,36 x 10* kg :
Masse de Bo Lead avec son équipement: m= 120kg:
• Constante gravitationnelle: G=6,67 ×10-"N-m - kg.
intensité de la pesanteur sur Terre :9, =9,8N/kg
A- Phase de décollage.
1. Énoncer les effets possibles qu'une action mécanique peut avoir sur un système.
2. Calculer la vateur P du poids de Bo (avec son équipement) sur Terre.
Représenter la force P avec une échelle adaptée que vous préciserez.
Le mouvement du centre de la fusée lors de la phase de décollage est représenté en bas à droite.
3. Décrire la nature du mouvement du centre de la fusée.
Précisez le nom du référentiel dans lequet ce mouvement est étudié.
Lors de cette phase de décollage, la fusée, en plus de son poids, subit une force de poussée verticate ascendante F.
4. a- Énoncer te principe d'inertie.
b- Un spectateur qui regarde le décollage affirme pendant toute cette phase, la vateur de la force de poussée est égale à celle du poids de la fusée, soit F=P. Commenter cette affirmation en vous appuyant sur l'énoncé de la question 4.a- •
B- Une fois dans l'espace.
La zone « zéro gravité » se situe à une distance d, de la Terre et une distance d, de la Lune.
5. a- Exprimer la valeur Frib de la force de gravitation exercée par la Terre sur Bo lorsque la fusée est
a une distance d, de ta Terre. (pas de calcul numerique).
b- Exprimer la valeur F[/ de la force de gravitation exercée par la Lune sur Bo lorsque la fusée est à la même distance d, de la Lune.
Calculer la valeur de cette force sachant que d,=38624,4 km
Aide méthodologique: schématiser la situation en indiquant les distances et en représentant les forces sans soucis d'échelle.
6. a- Exprimer la relation entre F TIB et F [/ au niveau de la zone « zéro gravité ».
b- Déduire de vos réponses précédentes si Jack à raison. Votre réponse sera justifiée.
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