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Bonjour pouvez vous m'aidez svp c'est pour demain. Merci d'avance

Données :
Masse de la Terre : MT = 5,97.1024 kg
Masse de la personne : MP = 80 kg
Rayon de la Terre : RT = 6,37.106 m
Constante de gravitation universelle : G = 6,67.10
-11 2 -2 N.m .kg

1. Donner la direction et le sens de la force gravitationnelle, notée FT/P, qui modélise l’action mécanique exercée par la Terre sur une personne (nommée P) située à la surface de la Terre.
2. Est-ce une force répulsive ou attractive ?
3. Donner la formule qui permet de calculer la valeur FT/P de cette force en précisant les unités de toutes les grandeurs qui interviennent.
4. En vous servant des données, calculer la valeur FT/P de cette force.
5. En déduire le poids P de cette personne sur la Terre.
6. En déduire la valeur de l’intensité de la pesanteur gT sur la Terre.

Sagot :

MPower

Réponse :

Bonjour,

1) Les caractéristiques demandées de la force [tex]\vec F_{T/P}[/tex] (autrement dit le poids P⃗):

Direction: Verticale ou  la droite passant par le centre de gravité de la Terre et celui de la personne.

Sens: Vers le bas ou  vers le centre de gravité de la Terre

2) Il s'agit force attractive à distance.

3) La force exercée par la Terre sur la personne s'exprime par...

[tex]F_{T/P} = \dfrac{G \times m_T \times m_P}{{R_T}^2}[/tex]

Avec:

  • [tex]F_{T/P}[/tex] la force ou [tex]P[/tex] le poids en N
  • [tex]G[/tex] la constante de gravitation universelle en N·m²·kg⁻²
  • [tex]m_T[/tex] la masse de la Terre en kg
  • [tex]m_P[/tex] la masse de la personne en kg
  • [tex]R_T[/tex] le rayon de la Terre en m

4) La valeur de la force exercée par la Terre sur la personne est de...

[tex]F_{T/P} = \dfrac{G \times m_T \times m_P}{{R_T}^2}\\\\= \dfrac{6,67 \times 10^{-11} \times 5,97 \times 10^{24} \times 80}{(6,37 \times 10^6)^2}\\\\= 785 \ N[/tex]

5) Le poids d'un corps sur Terre correspond à la force exercée par la Terre sur ce corps à sa proximité. Or d'après l'énoncé, la personne est à la surface de la Terre, elle est alors soumise à une force d'attraction à distance exercée par la Terre et qui correspond au poids P⃗.

[tex]\text{On a donc} \ F_{T/P} = P\\\\ D \ 'o\`u \ P = 785 \ N[/tex]

6) D'après la relation du poids d'un corps sur Terre, on a...

[tex]P = m \times g_T[/tex]

Avec:

  • [tex]P[/tex] le poids en N
  • [tex]m[/tex] la masse du corps en kg
  • [tex]g_T[/tex] l'intensité de pesanteur sur Terre en N·kg⁻¹

[tex]P = m \times g_T\\\\\Leftrightarrow g_T = \dfrac{P}{m}\\\\\Leftrightarrow g_T = \dfrac{785}{80}\\\\\Leftrightarrow g_T \approx 9,81 \ N \cdot kg^{-1}[/tex]

La Physique c'est fantastique ! ☺︎

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