Déterminer le poids d’un objet

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Classe(s) : 2de | Thème(s) : Le système solaire
Corpus Corpus 1
Déterminer le poids d’un objet

FB_Bac_98619_Pch2_TT_017

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Rappels de cours

1Les caractéristiques du poids sur la Terre


Au voisinage de la Terre, tout objet de masse est soumis à une action mécanique modélisée par une force appelée « poids » et notée .

Ce poids s’applique au centre de gravité de l’objet, suivant la verticale et vers le bas. Sa valeur est proportionnelle à la masse de l’objet :



P est en , en et en

est l’intensité de la pesanteur terrestre.

2Le poids résulte de l’attraction de la Terre


 Le poids d’un objet peut être assimilé à la force gravitationnelle exercée par la Terre : .

Si , alors
et .

 À la surface de la Terre :

D’où .

3Le poids dépend de l’endroit où on se trouve

La masse reste constante, mais la valeur de varie selon l’endroit.

  • Influence de la latitude (car la Terre n’est pas une sphère parfaite)

, .

  • Influence de l’altitude : si l’objet s’éloigne du centre de la Terre, la valeur de diminue, donc le poids est plus faible.
  • Sur la Lune, l’intensité de pesanteur est environ six fois plus faible : gLune= 1,62 N · kg–1.

Méthodes

Calculer un poids en différents endroits

1. Déterminer la valeur du poids d’un astronaute de lorsqu’il se trouve à Paris, puis à l’Équateur.

2. Quelle est l’intensité de la force gravitationnelle s’exerçant sur lui par la Terre dans une station spatiale à d’altitude ?

3. En assimilant l’attraction gravitationnelle avec le poids, déterminer la valeur de la pesanteur g dans la station.

Données : ,  ; ; rayon de la Terre, .

Solution

1. Le poids est proportionnel à la masse : .

.

.

2. À d’altitude, la distance au centre de la Terre est :

.

3. Soit l’intensité de pesanteur dans la station.

, donc .

Comparer le poids d’un objet sur la Terre et sur la Lune

1. Le même astronaute se trouve sur la Lune. Calculer son poids sur la Lune.

Données : .

2. Comparer le poids de l’astronaute sur la Lune au poids de l’astronaute sur la Terre.

Solution

1. Le poids de l’astronaute sur la Lune est :

.

2. Le rapport entre le poids sur Terre et le poids lunaire est :

.

Le poids sur la Terre est environ 6 fois plus grand que sur la Lune.

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