Comment déterminer l'intensité de la pesanteur sur Terre ?
Doc. 1 La loi de la gravitation
La force gravitationnelle entre deux objets A et B
a pour norme :
Force
Masse de A et B (kg)
gravitationnelle-F=Gx
mxm
(N)
d²
Constante de gravitation
universelle
Distance entre
A et B (m)
Doc. 3 Données
G=6,67 x 10-11 N-m² kg
Doc. 2 Le poids
Le poids d'un objet est une force exprimée
en newtons qui a pour norme :
Poids (N) P mxg
Rayon de la Terre: R₁ = 6,37 × 10³ km.
Masse de la Terre: M₁ = 5,97 x 1024 kg.
Masse de l'objet
(kg)
Intensité de la pesanteur
sur l'astre (en N-kg)
Matériel disponible
Dynamomètre Masse m=100 g. Balance.
Smartphone muni de l'application Phyphox.
Mise en œuvre
Analyser
Réaliser, Analyser
Analyser
Réaliser
Conclusion
De l'activité au cours
→Valider
1 Exprimer puis calculer la norme de la force d'attraction gravitationnelle exercée
par la Terre sur une masse de 100 g à l'altitude de la salle de classe.
2 Exprimer le poids de l'objet de masse 100 g.
Mesurer ce poids à l'aide du dynamomètre. Comparer avec la valeur calculée
à la question 1.
3 À partir des expressions du poids et de la force d'interaction gravitationnelle,
donner l'expression de l'intensité de la pesanteur gthéorique en fonction de G, M
et R. Calculer sa norme.
4 Déterminer la valeur de l'intensité de la pesanteur gsmartphone dans la salle de classe
à l'aide de l'application Phyphox en allant dans l'onglet << Acceleration with g».
5 Comparer les différentes valeurs de g obtenues et discuter la précision
des différentes méthodes de mesure. Fiche 11 p. 326
6 Préciser le lien entre le vecteur représentant la force de gravitation
de la Terre sur le système et celui représentant son poids.
DIFFÉRENCIATION: Aide Exercice supplémentaire