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Accompagnement personnalisé




Compétence

Manipuler des outils mathématiques.

Je sais faire si :

  • J’utilise les mathématiques comme un outil pour modéliser un phénomène physique.
  • Les mathématiques me permettent d’écrire des lois.
  • Les mathématiques me permettent de prévoir des comportements et, parfois, de découvrir de nouveaux phénomènes.
  • Je les maitrise pour appréhender certaines théories scientifiques.
  • Je les mets en application pour répondre à une question concernant un problème connu.

Haltérophilie martienne

En 2080, Jules et son frère Théo sont haltérophiles. Jules vit toujours sur Terre, Théo se trouve dans une station martienne. Alors qu’ils communiquent par visioconférence, Jules informe son frère qu’il a soulevé 135kg en épaulé-jeté. Son frère lui répond en souriant qu’il est parvenu à faire 230 kg, et le lui prouve tranquillement. Mais Jules, qui a des connaissances en Physique, n’est pas impressionné par la performance de son frère.

Données 

▪ RMars = 3 390 km
▪ MMars = 6,42 × 1023 kg
▪ RTerre = 6 370 km
▪ MTerre = 5,97 × 1024 kg
▪ La force de gravitation a pour valeur F = GmA×mBd2\dfrac{m_{A} \times m_{B}}{d^{2}} avec :
▪ G = 6,67 × 10-11 N.m2/kg2mA et mB en kg. ▪ d en m.

Aide à la résolution

1. Contre quelle force les muscles d’un haltérophile doivent-ils lutter pour soulever des haltères ?

2. Fais bien attention à distinguer ce qui change et ne change pas concernant le poids et la masse d’un objet, lorsque la pesanteur change.

3. Calcule l’intensité de la pesanteur sur Mars. Cela rendra la suite des calculs plus facile.
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Un exercice pour s'entrainer

1
Explique pour quelle raison Jules n’est pas étonné.



2
Quelle masse Théo devrait-il soulever pour égaler la performance de Jules sur Terre ?



3
Quelle masse devrait soulever Jules pour montrer à Théo qu’il peut fournir le même effort que lui ?



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