Chapitre 1 : Notion de gravitation
I) Qu'est-ce que le système solaire ?
Voir document du livre : Activité 1 p 180 : Qu'est-ce que le système solaire ? Correction :
1- L'étoile située au centre du système solaire est appelé le Soleil.
2- Huit planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) tournent autour du Soleil.
3- Les planètes du système solaire ont une trajectoire quasi circulaire autour du Soleil.
4- Les astres qui tournent autour de certaines planètes sont appelés des satellites. Ex : La Lune est un satellite de la Terre.
A retenir :
Le système solaire est constitué en son centre d'une étoile, le Soleil, et de huit planètes (dont la Terre) qui se déplacent autour de lui sur des trajectoires pratiquement circulaires et dans le même plan (appelé plan de l'écliptique).
Voir document « Pluton n'est plus une planète » Correction :
1- On appelle plan de l'écliptique le plan dans lequel tournent les planètes du système solaire.
2- Pluton a perdu son statut de planètes pour les raisons suivantes :
• à cause de son orbite qui est différente de celle des autres planètes. (trajectoire elliptique inclinée par rapport au plan de l'écliptique)
• à cause de sa petite taille
• à cause de la découverte d'autres astres similaires à Pluton.
3- Désormais Pluton appartient à la catégorie des planètes naines.
4- Les principales caractéristiques des catégories d'objets célestes sont les suivantes :
• Une étoile est un astre qui produit sa propre lumière
• Une planète est un astre qui tourne autour du soleil dans le plan de l'écliptique et selon trajectoire quasi circulaire.
• Un satellite naturel est un astre qui tourne autour d'une planète.
• Une planète naine est un astre plus petit qu'une planète et qui tourne autour du Soleil selon une orbite quelconque (non circulaire).
Voir : Vidéo plan de l'ecliptique et le déclassement de Pluton II) Pourquoi les planètes restent-elles autour du Soleil ? Voir document : Pourquoi les planètes restent-elles autour du Soleil ? Correction :
1- Le lanceur est légèrement penché an arrière et prend fortement appuis sur ses jambes, il tire donc fortement sur le filin pour maintenir sa trajectoire.
2- Lorsque le lanceur lâche le filin, le marteau s'éloigne alors du lanceur.
3- Par comparaison avec le lancer de marteau, on peut en conclure que le Soleil exerce une attraction sur la Terre afin que celle ci ne s'échappe pas dans l'espace.
Chapitre 1 Notion de gravitation 1/4
A retenir :
Dans la première phase d'un lancer de marteau, le lanceur transfère de l'énergie au marteau pour lui donner suffisamment de vitesse. Mais il tire aussi sur le filin pour empêcher le marteau de s'éloigner.
La vitesse des planètes étant considérable, le Soleil exerce sur chacune une attraction qui la maintient sur sa trajectoire. C'est l'attraction dite gravitationnelle, appelée aussi gravitation. Les planètes exercent également une attraction sur leurs satellites.
Voir document : Newton et sa pomme Correction :
1- L'attraction gravitationnelle est la cause du mouvement de la Lune et de la chute d'une pomme.
2- La Lune ne tombe pas sur la Terre car elle possède une vitesse considérable. La gravitation a donc pour effet de courber sa trajectoire et de la maintenir au voisinage de la Terre.
3- Newton qualifie l'attraction gravitationnelle d'universelle car elle s'applique pour tous les corps quels qu'ils soient.
III) Qu'est-ce qui caractérise l'attraction gravitationnelle ? Expériences : Étude de l'attraction exercée par un aimant
• On suspend une bille en acier à une potence et on approche progressivement un aimant d'une bille en acier.
Observation :
L'aimant attire la bille en acier. Plus l'aimant est proche et plus cette attraction est forte.
Conclusion :
L'aimant exerce sur la bille une attraction à distance car il n'est pas nécessaire qu'il y ait contact entre les deux objets. Cette attraction est inversement proportionnelle a la distance qui sépare les deux objets.
• On suspend maintenant l'aimant à une potence et on approche progressivement la bille en acier.
Observation :
La bille attire l'aimant.
Chapitre 1 Notion de gravitation 2/4
Conclusion :
L'attraction exercée par l'aimant sur la bille en acier est réciproque.
• On approche progressivement un aimant de différents matériaux (clou en fer, alumette en bois, fil de cuivre)
Observations :
Le fer est attiré par l'aimant, contrairement au cuivre et au bois.
Conclusion :
L'attraction d'un aimant ne s'exerce pas pour tous les corps. Elle n'est donc pas universelle.
• On coupe le fil maintenant les objets précédents à la potence.
Observations :
Les trois objets tombent.
Interprétation :
Les trois objets tombent car ils sont attirés par la Terre.
Conclusion :
L'attraction gravitationnelle s'exerce à tous les corps. On dit que cette attraction est universelle.
A retenir :
L'attraction gravitationnelle ou gravitation est une interaction attractive qui s'exerce à distance entre deux corps qui ont une masse. L'intensité de cette interaction dépend de la masse des objets et de la distance qui les sépare. Elle s'applique à tous les objets et dans tout l'Univers, on dit qu'elle est universelle.
La gravitation gouverne tout l'Univers (système solaire, étoiles et galaxies).
Voir Vidéo Notion de gravitation
Chapitre 1 Notion de gravitation 3/4
Remarque : Le mouvement des marées est une preuve de la réciprocité de la gravitation. En effet, si la Terre exerce une attraction gravitationnelle sur la Lune, cette dernière exerce aussi une attraction sur la Terre qui est partiellement responsable du mouvement des marées.
Chapitre 1 Notion de gravitation 4/4
