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exercices de "gravitation Universelle"-physique TCs

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exercices de "gravitation Universelle"-physique TCs

Un rappel de cours : Loi de gravitation universelle et application aux astres


Comparer poids et force de gravitation

On suppose que la Terre a une masse régulièrement répartie autour de son centre
Son rayon est R = 6,38 x 103 km, sa masse est M = 5,98 x 1024 kg et la constante de
gravitation Universelle est G = 6,67 x 10-11 S.I.

1. Déterminer la valeur de la force de gravitation exercée par la Terre sur un ballon de masse m = 0,60 kg posé sur le sol.

2. Déterminer le poids du même ballon placé dans un lieu où l’intensité de la pesanteur vaut : g = 9,8 N/ kg.
3. Comparer les valeurs des deux forces et conclure.

EXERCICE 5

Comparer la force de gravitation à d’autres forces Deux boules de pétanque, de masse m = 650 g, sont posées sur le sol l’une à côté de l’autre. Leurs centre sont distants de d = 20 cm.

1. Calculer la valeur du poids P d’une boule.

2. Quelle est la valeur de la force F de gravitation exercée par une boule sur l’autre ?

3. Pourquoi, lorsqu’on étudie l’équilibre de l’une des boules, ne tient-on pas compte de

la force de gravitation exercée par l’autre boule ?

Donnée : Constante de gravitation Universelle est G = 6,67x 10-11 S.I. L’intensité de la pesanteur vaut : g = 9,8 N / kg.

EXERCICE 6 : Déterminer des forces sur la Lune

La Lune est assimilable à un solide dont la masse est régulièrement répartie autour de son centre.

1. Écrire l’expression de la force de gravitation exercée par la Lune de masse mL sur un

objet de masse m, situé à la distance d du centre de la Lune.

2. En déduire l’expression littérale de l’intensité de la pesanteur g0L à la surface de la Lune.

3. Des astronautes (Apollo XVII) ont rapporté mr= 117 kg de roches. Déterminer le poidsde ces roches :

a. À la surface de la Lune ;

b. Dans la capsule en orbite autour de la Lune, à l’altitude h = 100 km.

Données : mL = 7,34 x 1022 kg ; RL= 1,74 x 103 km ; G = 6,67 x 10-11 G = 6,67x 10-11 S.I.
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