Définition : Le poids d’un objet sur Terre est la force de gravitation de la Terre sur celui-ci, lorsqu’il est situé au voisinage de sa surface.
Trouver la valeur du POIDS de la fusée sur Terre pour savoir si la force de poussée est suffisante pour la faire décoller.
Rappels sur le poids P et la masse m
Masse d’un objet Poids d’un objet
Définition Réliée à la quantité de matière qui constitue l’objet. On la note « m »
Force gravitationnelle à distance exercée par un astre sur un objet situé proche de sa surface . On le note « P ».
Appareil de mesure
Balance
ou
Dynamomètre
Unité du SI
kilogramme (kg) Newton (N)
1/ Propose une expérience pour trouver un lien possible entre le poids P (N) d’un objet et la masse m (kg) d’un objet.
………
……….
2/ Quelles sont les forces exercées sur la fusée lorsqu’elle est posée sur le sol, avant le décollage ? Représente-les. N.B : = centre de gravité
Le lanceur Ariane 5 doit pouvoir emporter des satellites à mettre en orbite + le carburant nécessaire à son décollage. Sa masse avant le lancement est de 750 tonnes.
La force de poussée au décollage du lanceur Ariane 5 est
d’environ 1,35 x 107 N.
Pour faire décoller la fusée, il faut vaincre la force de gravitation de la Terre sur la fusée, c’est-à-dire son poids.
Compétences Intitulé TB S F I
REA1 Mesurer, suivre protocole REA 2 Calculer
APP1 Extraire et rechercher informations utiles ANA 1 expérience proposée ANA 2 Expliquer,
argumenter VAL Interpréter COM 1 Rédaction écrite +
oral
COM 2 Langage adapté + choix de la démarche AUTO 1 Comportement AUTO 2 S’impliquer AUTO 3 Travailler en Equipe
ou projet
2/ Réalise tes mesures et inscris-les dans le tableau (3 premières lignes). (N’oublie pas l’unité du poids)
Masse m (en g) 0,0 g 300 500
Masse m (en kg) 0,0 kg Poids P (en ……) 0 N
P ÷ m (kg)
3/ Calcule le rapport P ÷ m (kg) dans la 4ème ligne du tableau. Peut-on dire qu’il y a proportionnalité entre P et m ? (autrement dit : Existe-t-il une fonction linéaire entre P et m du type « P = a x m ») . Si oui, quelle est la valeur du coefficient de proportionnalité noté « a » ?
.……….
……….
……….
4/Trace le graphique d’évolution du poids P (en ordonnée) en fonction de la masse m (en abscisse) sur le papier fourni.
5/ Quel est l’aspect de la courbe obtenue ?
□
Une droite□
Une parabole□
Une hyperbole□
Un cercle 6/ Peut-on confirmer qu’il y a proportionnalité entre P et m d’après cette courbe ? ?□
Oui car la courbe est une droite.□
Oui car les points sont à peu près alignés.□
Oui car la courbe est une droite qui passe par l’origine.En physique, le coefficient de proportionnalité entre P et m ne sera pas noté « a » mais
« g »
:g
portera le nom de «intensité de la pesanteur », exprimé en N/kg.
7/ Détermine, à l’aide du graphique, la valeur du coefficient de proportionnalité g et le comparer à la valeur trouvée à la question 3/
Méthode : Choisir un point A quelconque sur la droite du graphique . Déterminer ses coordonnées : ordonnée P(A) et abscisse m(A)
le coefficient de proportionnalité noté g est g = P(A) ÷ m(A) (ne pas oublier l’unité de g)
.………
……….
.………
8/ Déduis-en la relation qui lie le poids P (N), la masse m (kg) et l’intensité de la pesanteur g (N/kg) ?
□ P = m
g □ P = g
m □ P = g x m
retourne au début du TP pour avoir les chiffres nécessaires aux calculs
9/ Calcule le POIDS de la fusée sur Terre avec la valeur de « g » que tu as trouvée? (attention aux unités)
………
………
……….
10/ La force de poussée du lanceur Ariane 5 est-elle suffisante pour vaincre le poids de fusée et ainsi la faire décoller ? Explique
………
………
……….
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 𝒎(𝒌𝒈)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5
6
𝑷(𝑵) Titre : ………
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 𝒎(𝒌𝒈)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5
6
𝑷(𝑵) Titre : ………
calculs et raisonnement à détailler
1/ Parmi les planètes du tableau, sur lequel aurais-tu le plus de mal à soulever ton cartable ?
………
2/ Quel poids aurait ton cartable de masse m=8 kg sur cette planète ?
………..
.………
3/ Calcule ton poids sur Terre, à 0 m d’altitude.
………..
4/ Calcule ton poids sur Terre, à 8848 m d’altitude.
………..
5/ Sur quelle planète se situerait un homme de masse 70 kg et ayant un poids de 616 N.
………..
6/Calcule ton poids sur la comète 67P (sur laquelle l’atterrisseur philae s’est déposé en 2014 ).
………
………
7/ Un chien a un poids de 588 N sur Terre. Calculer sa masse.
………
8/ La grue du porte conteneur est- elle capable de soulever un conteneur situé sur Terre ?
………
………
………
………
………
………
8/ Une plaque téléphonique en acier,
située sur la route du Luc/les Mayons, est-elle capable de supporter un camion poids lourd de 44 t roulant dessus.
Nuancer votre argument sachant que le camion a 4 roues et que la plaque est un carré de 1m².
………
………
………
………
9/ Un vendeur d’escalade commercialise des mousquetons.
a/ Quel mousqueton d’escalade a la plus grande
« résistance » ?
………..
………..
b/ Si on voulait faire de l’escalade sur d’autres planètes, est-il plus logique d’exprimer la résistance en N ou en kg ? ………
Planète g
(N/kg) Planète g (N/kg) Mercure 4,0 Jupiter 24,8
Venus 8,8 Saturne 10,4
Terre 9,8 Uranus 8,7
Mars 3,7 Neptune 11,0
Endroit g
(N/kg) 0 m d’altitude sur
Terre 9,81
36 000 m d’altitude de la
Terre 0,22
8848 m d’altitude 9,78
Comète 67P 0,02
