Physique-Chimie 3e
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Dossier Brevet
Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
De l'Univers aux atomes
Ch. 2
Les ions dans notre quotidien
Ch. 3
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 4
La masse volumique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 5
Vitesse et mouvement
Ch. 6
Les forces
Ch. 7
Le poids
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 8
La conservation de l'énergie
Ch. 9
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 10
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 11
Des signaux au-delà de la perception humaine
Chapitre 7
Activité 4 - Tâche complexe

Le poids est-il le même en tout lieu ?

Compétences : Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral.
Introduction
Rover lunaire
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : NASA/David Scott/Wikimedia

Les astronautes américains des missions Apollo qui ont exploré la Lune de 1969 à 1972 portaient des combinaisons dont la masse était proche de 70 kg. Louisa se dit que les astronautes ont suivi un programme de musculation sévère pour supporter une force de 686 N sur les épaules. Jeanne pense que l'effort à fournir était bien moindre, les astronautes s'étant déplacés sur la Lune et non sur la Terre.

Doc. 1
Expression de la force de gravitation.

Un objet A de masse mA subit une attraction de la part d'un objet B de masse mB modélisée par une force : la force de gravitation .
  • G est appelée la constante gravitationnelle et est égale à 6,7 × 10−11 N.m2/kg2.
  • d est la distance entre les deux objets exprimée en m.

Doc. 2
Expression de la force de gravitation exercée par la Terre.

La force de gravitation exercée par la Terre sur un objet de masse m à sa surface porte le nom de poids. Cette force a pour valeur P = m × g.

g est appelé l'« intensité de pesanteur » et est égale à 9,8 N/kg à la surface de la Terre.

Doc. 3
Rayons et masses de quelques astres du système solaire.

 Rayon (km)Masse (kg)
Mercure2 4403,30 x 1023
Vénus6 0504,87 x 1024
Terre6 3805,98 x 1024
Lune1 7407,35 x 1022
Jupiter71 5001,90 x 1027
Saturne60 3005,96 x 1026
Uranus25 6008,69 x 1025
Neptune24 7001,02 x 1026
Ta mission
Afin de savoir qui de Jeanne ou Louisa a raison, calcule la valeur de la force de gravitation exercée par la Lune sur un objet de masse 70 kg posé à sa surface. Tu peux répondre en construisant un algorithme avec le logiciel Scratch, ou faire toi-même un calcul à la main, puis en schématisant les situations sur Terre et sur la Lune avec la même échelle.

Pour accomplir ma mission

  • J'ai compris le lien entre la force de gravitation et le poids.
  • J'ai retrouvé les données nécessaires au calcul de la valeur du poids lunaire dans les documents.
  • J'ai utilisé la formule pour calculer la valeur P du poids lunaire.

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