Physique-Chimie 1re Spécialité

Rejoignez la communauté !
Co-construisez les ressources dont vous avez besoin et partagez votre expertise pédagogique.
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 11
Activité 4 - Activité expérimentale
50 min

Estimer la valeur du champ de pesanteur

16 professeurs ont participé à cette page
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Problématique de l'activité
Tout humain est soumis à l'attraction gravitationnelle de la Terre et il baigne par conséquent dans son champ gravitationnel.

Quelle est l'intensité du champ gravitationnel de la Terre ?
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Par intuition

Existe-t-il un moyen simple de mesurer l'intensité de pesanteur g ?
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
Le pendule simple

Un pendule est un système constitué d'une masse suspendue à l'aide d'un fil. On lui associe le terme simple dans le cas où on néglige la masse du fil devant la masse de l'objet suspendu et où on modélise la masse par un point.

Placeholder pour Christian HuygensChristian Huygens
Le zoom est accessible dans la version Premium.

Au XVIIe siècle, Christian Huygens (1629-1695) met en équation le lien entre la période T des oscillations d'un pendule, la longueur l du pendule et le champ gravitationnel g dans lequel le pendule se trouve : T=2 \pi \sqrt{\dfrac{l}{g}}.

Pendule
Le zoom est accessible dans la version Premium.

Attention cependant, cette relation n'est vraie que dans le cas d'oscillations de faibles amplitudes.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 2
Matériel nécessaire

  • Une potence ;
  • Une masse (par exemple 50 g) ;
  • Un fil ;
  • Un chronomètre.
  • Ressource affichée de l'autre côté.
    Faites défiler pour voir la suite.

    Doc. 3
    Champ gravitationnel, champ de pesanteur

    Une masse attire à elle toute autre masse située dans son champ d'action : elle crée un champ gravitationnel.

    La planète Terre crée par sa masse un champ gravitationnel que nous subissons tous. À sa surface, ce champ est appelé champ de pesanteur terrestre. L'intensité de ce champ peut être déterminée grâce à la relation : g=G \cdot \dfrac{m_{\text { Terre }}}{R_{\text { Terre }}^{2}}.

    Dans la vie courante, nous attribuons aussi un nom spécifique désignant la force d'attraction de la Terre sur un objet situé à sa surface : il s'agit du poids de cet objet. Le poids se calcule selon la relation P=m \cdot g.
    Ressource affichée de l'autre côté.
    Faites défiler pour voir la suite.

    Données

    • m_{\text{Terre}}= 5,97 \times 1024 kg ;
    • R_{\text{Terre}}= 6 367 km ;
    • G= 6,67 \times 10-11 N·m2·kg-2.
    Ressource affichée de l'autre côté.
    Faites défiler pour voir la suite.

    Supplément numérique

    Ressource affichée de l'autre côté.
    Faites défiler pour voir la suite.

    Ressource affichée de l'autre côté.
    Faites défiler pour voir la suite.
    Questions
    Compétence(s)
    APP : Identifier les paramètres de travail
    RAI/ANA : Construire un raisonnement, communiquer sur les étapes

    1. À partir de la relation de Huygens, donner l'expression de l en fonction T et g. Cette relation est-elle de la forme y = g \cdot x ? Exprimer y et x en fonction de l et T.

    2. Élaborer un protocole permettant de mesurer la période du pendule en fonction de sa longueur.

    3. Mettre en œuvre le protocole. Déterminer g.

    4. Commenter l'expérience réalisée en mettant en avant les sources d'imprécisions en parallèle de solutions susceptibles d'améliorer l'expérience.

    5. Estimer les incertitudes des mesures réalisées.

    6. Doc. 3 Calculer la valeur théorique de g à la surface de la Terre.

    7. Calculer l'écart relatif entre les deux valeurs trouvées de g. Commenter cet écart.
    Afficher la correction
    Ressource affichée de l'autre côté.
    Faites défiler pour voir la suite.
    Synthèse de l'activité
    Décrire et commenter un moyen simple de déterminer la valeur de l'intensité de pesanteur expérimentalement.
    Afficher la correction

    Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

    Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

    Oups, une coquille

    j'ai une idée !

    Nous préparons votre pageNous vous offrons 5 essais
    collaborateur

    collaborateurYolène
    collaborateurÉmilie
    collaborateurJean-Paul
    collaborateurFatima
    collaborateurSarah
    Utilisation des cookies
    Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.