Classe de 2
nde
DS N°6
03/05/06
1
DS N°6
Consignes pour le devoir :
• Lire les questions en entier avant d'y répondre.
• Laissez de la place si vous ne savez pas répondre et continuez le contrôle, vous y reviendrez un
peu plus tard.
• Le barème est donné à titre indicatif.
• Durée : 1H
Exercice n°1 : Question de cours :
9pts
1) Donnez l’expression de la force gravitationnelle qui s’exerce entre la Terre et la Lune ?
2) Calculez sa valeur grâce aux données suivantes : m
T
= 5,98*10
24
kg ; m
L
= 7,35*10
22
kg ;
d
T-L
= 3,80*10
5
km ; G = 6,67*10
-11
SI.
3) Pourquoi la valeur du champ de pesanteur est-elle différente selon où l’on est situé sur la Terre ?
4) Quelle théorie nous permet de justifier l’existence de la Lune ? Expliquer brièvement.
5) Donnez la définition d’un phénomène périodique. Par quelle grandeur physique est-il
caractérisé (2 possibilités) ?
6) Qu’est-ce que la lunaison ?
7) Expliquez quelle est l’origine des différentes saisons sur Terre (donnez deux éléments). Pourquoi
l’été est une saison plus chaude dans l’hémisphère nord que l’hiver (donnez aussi deux
arguments).
8) Dans une horloge à quartz, qu’est-ce que le quartz et à quoi sert-il ?
9) Quel atome a t-on utilisé pour définir la seconde ?
Exercice n°2 : Un satellite artificiel autour de la terre :
6pts
Un satellite artificiel de masse m = 1050 kg gravite autour de la Terre à une altitude
h = 900 km au dessus de la surface des océans. Il décrit dans l’espace une trajectoire circulaire à
vitesse constante.
1) A cette altitude, y a-t-il encore une atmosphère terrestre ? Qu’en est-il alors des forces de
frottements sur le satellite ?
2) Quelle est la force qui s’exerce sur le satellite ?
3) Donnez son expression en fonction du rayon de la Terre R
T
, de l’altitude h, de la constante de
gravitation G, de la masse de la Terre m
T
et de la masse du satellite m.
4) Calculez sa valeur.
5) Quels doivent être la direction et le sens de cette force afin que la trajectoire du satellite puisse
être circulaire uniforme ? Dessinez cette force sur un schéma où vous ferez figurer également la
Terre et le satellite.
6) Le satellite exerce-t-il une force sur la terre ? Si oui, quelle est sa valeur ?
7) Calculez la valeur du poids du satellite sur terre ?
8) Est-ce normal que l’on ne trouve pas la même valeur que celle de la question 4) ? Expliquez.
Données : Masse de la terre : m
T
= 5,98*10
24
kg
Rayon de la terre : R
T
= 6,38*10
3
km
Champ de pesanteur terrestre : g = 9,81 N.kg
-1
Constante de gravitation : G=6,67*10
-11
SI
0.5pt
0.5pt
1pt
1pt
0.5pt
1pt
1pt
0.5pt
1pt
1.5pts
0.5pt
2pts
1pt
0.5pt
1pt
0.5pt
1pt
