L'attraction gravitationnelle

Mouvement et interactions - Physique-Chimie 3e

Exercice 1 : Calculer la masse d'une planète en utilisant la loi de la gravitation universelle (formule rappelée)

Une planète est en orbite autour d'une étoile.
L'étoile exerce une force gravitationelle \( F = 5,03 \times 10^{31}\:N \) sur la planète.

On donne :
  • · Masse de l'étoile : \( M_e = 2,54 \times 10^{32}\:kg \)
  • · Distance entre l'étoile et la planète : \( d = 5,42 \times 10^{8}\:m \)
  • · Force d'attraction gravitationnelle : \( F_{A/B} = F_{B/A} = G \times \dfrac{m_{A} \times m_{B}}{d^{2}} \)
  • · Constante universelle de gravitation : \( G = 6,67 \times 10^{-11}\:N \cdot m^{2} \cdot kg^{-2} \)
Calculer la masse \( M_p \) de la planète.
On donnera un résultat arrondi à \( 10^{25} \:kg \), suivi de l'unité qui convient.

Exercice 2 : Calculer la masse à partir du poids en utilisant la loi de la gravitation universelle (formule rappelée)

Rémi mesure le poids d'un objet à l'aide d'un dynamomètre.
Il obtient la mesure \( p = 1,536 \times 10^{1}\:N \).

Notations et données :
  • Intensité de pesanteur à la surface de la Terre notée \( g \)
  • Masse de l'objet notée \( m \)
  • Constante gravitationnelle : \( G = 6,674 \times 10^{-11}\:N \cdot m^{2} \cdot kg^{-2} \)
  • Rayon de la Terre : \( R = 6,371 \times 10^{6}\:m \)
  • Masse de la Terre : \( M = 5,972 \times 10^{24}\:kg \)
  • Force d'attraction gravitationnelle : \( F_{A/B} = F_{B/A} = G \times \dfrac{m_{A} \times m_{B}}{d^{2}} \)
Donner l'expression du poids \( p \) de l'objet au niveau de la mer.
Donner l'expression de l'intensité de la force d'attraction gravitationnelle \( F \) exercée par la Terre sur cet objet à la même altitude, en utilisant les notations de l'exercice.
Quelle est la masse de cet objet ?
On donnera un résultat arrondi à \( 0,1 \: kg \), suivi de l'unité qui convient.

Exercice 3 : Déterminer l'intensité de force gravitationnelle entre la Terre et la Lune (formule rappelée)

La Lune n'est pas à une distance constante de la Terre.
Cette distance varie entre \( 356\:000\:km \) et \( 406\:000\:km \).
Lors d'une expérience, on observe une distance Terre-Lune \( d = 3,879 \times 10^{5}\:km \).

On donne :
  • Masse de la Terre : \( M_T = 5,972 \times 10^{24}\:kg \).
  • Masse de la Lune : \(M_L = 7,342 \times 10^{22}\:kg \).
  • Constante de la gravitation : \( G = 6,674 \times 10^{-11}\:N \cdot m^{2} \cdot kg^{-2} \).
  • Force d'attraction gravitationnelle : \( F_{A/B} = F_{B/A} = G \times \dfrac{m_{A} \times m_{B}}{d^{2}} \)
Calculer l'intensité \( F \) de l'attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune pour la distance observée.
On donnera un résultat arrondi à \( 10^{18} \:N \), suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Calculer l'intensité de l'attraction gravitationnelle entre deux corps (formule rappelée)

Une girafe de masse \(m_1 = 1200,4\:kg\) et un mouton de masse \(m_2 = 65,2\:kg\) se situent à une distance \(d = 40\:m\) l'un de l'autre.

On donne :
  • Constante universelle de gravitation : \( G = 6,67 \times 10^{-11}\:N \cdot m^{2} \cdot kg^{-2} \)
  • Force d'attraction gravitationnelle : \( F_{A/B} = F_{B/A} = G \times \dfrac{m_{A} \times m_{B}}{d^{2}} \)
Calculer l'intensité de la force gravitationnelle entre les deux corps.
On donnera un résultat arrondi à \( 10^{-11}\:N \), suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Dessiner le segment fléché représentant la force modélisant l'interaction gravitationnelle

Tracer, dans le schéma ci-dessous, le segment fléché représentant la force modélisant l'interaction gravitationnelle exercée par la Terre sur la Lune.
Revenir au choix du niveau
Kwyk vous donne accès à plus de 1 000 exercices auto-corrigés en Physique-Chimie.
Nos exercices sont conformes aux programmes de l'Éducation Nationale de la 3e à la Terminale. Kwyk permet aux élèves d'aborder les notions les plus importantes en Physique-Chimie comme l'étude des ondes et de l'optique, l'organisation et la transformation de la matière, la conservation et les transferts d'énergie et les lois de l'électricité. Les élèves peuvent travailler sur l'étude du mouvement avec des exercices de mécanique et de cinétique. Kwyk propose également de nombreux exercices d'entraînement sur les conversions et la manipulation des unités, l'écriture scientifique et l'utilisation des chiffres significatifs.

Nos exercices sont proposés sous forme de réponse libre et/ou de QCM. Afin d'assurer un entraînement efficace et pertinent aux élèves, chaque exercice est généré avec des valeurs aléatoires. Tous les ans, de nouvelles annales du brevet des collèges et du baccalauréat sont mises en ligne sur www.kwyk.fr. Les élèves peuvent s'entraîner grâce aux devoirs donnés sur Kwyk par leurs professeurs et aux devoirs générés par notre outil utilisant l'IA mais aussi grâce aux différents modules de travail en autonomie mis à disposition sur leur espace personnel.

Avec Kwyk, vous mettez toutes les chances de succès du côté des élèves.
Exercices de Physique-Chimie : préparer les examens
Brevet des collèges | Baccalauréat
S'entraîner dans d'autres matières
Mathématiques | Français
False