Cours pour la 3eme Secondaire : Gravitation universelle et poids
Chapitre 2 – Gravitation universelle et poids
- Thème 2 : Mouvements et interactions
- Module 5-Les interactions
I / La gravitation universelle
Activité documentaire : Comment peut-on modéliser la gravitation universelle
- Le Soleil exerce une action attractive à distance, due à sa masse, sur chaque astre du système solaire et réciproquement.
- Le Soleil, les planètes, les satellites ainsi que tous les astres, sont en interaction attractive à distance: c’est ce que l’on appelle l’interaction gravitationnelle ou gravitation universelle.
- Elle existe entre deux objets possédant une masse m : on la qualifie donc d’universelle.
- On peut modéliser cette gravitation s’exerçant entre deux objets A et B par deux forces gravitationnelles notées FA/B (force exercée par A sur B) et FB/A (force exercée par B sur A) de même direction, de même valeur (intensité) mais de sens opposé.
- L’intensité de cette force gravitationnelle est donnée par la formule suivante :
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FA/B = FB/A = G
(en kilogramme) d : distance entre les centres des deux objets (en mètre) G : constante de proportionnalité appelée constante gravitationnelle |
- On en déduit donc que les forces de gravitation s’exerçant entre deux objets augmente si :
- la masse d’un ou des objets augmente
- la distance séparant les deux objets diminue
II/ L’interaction gravitationnelle sur Terre
Démarche d’investigation : Une leçon de pilotage
- Les objets possédant une masse m subissent l’interaction gravitationnelle sur Terre ou à proximité : on parle alors de poids.
- Le poids est donc l’attraction (la force) exercée par la Terre sur un corps de masse m se trouvant à sa proximité (ou surface).
- C’est cette force qui est responsable de la chute des objets.
Ses caractéristiques sont :
- Point d’application : centre de gravité de l’objet étudié.
- Direction : verticale
- Sens : du haut vers le bas (vers le centre de la Terre)
- Intensité : elle se mesure avec un dynamomètre. Son unité est le Newton (N).
- Il ne faut pas confondre masse et poids qui sont deux grandeurs bien différentes. La masse représente la quantité de matière qui constitue l’objet. Elle s’exprime en kilogramme et se mesure à l’aide d’une balance.
Cependant, le poids et la masse sont proportionnels.
Le coefficient de proportionnalité s’appelle l’intensité de la pesanteur et il est noté g.
L’intensité du poids est donnée par la formule suivante :
| P = m x g
m est la masse du corps en kg g est l’intensité de pesanteur en N/kg (9,8 N/kg de moyenne sur Terre)
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- L’intensité de la pesanteur g dépend du lieu où l’on se trouve, c’est pour cela que le poids d’un corps varie d’un endroit à l’autre sur Terre et surtout d’un astre à l’autre.
Remarque : g mars=3,7 N/kg
Dans ce chapitre 2 consacré aux “Gravitation universelle et poids”, vous trouverez :
- Feuille d’exercices
- Comment peut-on modéliser la gravitation universelle ? : activité documentaire
- Une leçon de pilotage : Démarche d’investigation
