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Activité : découvrir la gravitation..

Doc. 1: Superman et la gravitation

Dès sa naissance, en juin 1938, se posa le problème de l'origine des pouvoirs de notre héros [-]. Vers la fin des années 1940, les textes décrivent le peuple de Krypton comme des humains plutôt ordinaires cherchèrent l'origine des pouvoirs de Superman dans la physique. - Sa capacités surhumaines évoluèrent au fil de ses aventures et les premiers pouvoirs dont il fut doté semblent aujourd'hui bien modestes. Pour commencer, intéressons nous aux origines de Superman, et plus particulièrement à sa planète de naissance, Krypton. Il s'agit d'un problème d'importance car, d'après les textes, c'est dans la différence de gravité entre Krypton et la Terre que réside la source des pouvoirs de l'Homme d'Acier. [...]Au XVIIIème siècle, Isaac Newton a découvert que deux corps massifs s'attirent avec une force proportionnelle au produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de feur distance. Cette loi universelle de la gravitation régit le mouvement des planètes et explique pourquoi la Terre nous retient à sa surface. En effet, notre sensation de pesanteur est la conséquence de la force gravitationnelle que la Terre exerce sur notre corps. Si la Terre était plus massive, cette sensation serait plus forte. Supposons que, sur Krypton, Superman ait eu des performances proches de celles d'un athlète humain sur la Terre. Ses capacités physiques lui permettaient donc de franchir 7 mètres en longueur et 2 mètres en hauteur.Ses performances terrestres seront nettement plus impressionnantes d'un facteur égal au rapport entre la gravité kryptonienne et la gravité terrestre. [...] L'intensité de la pesanteur à la surface de Krypton est à peu près 30 fois supérieure à celle de la Terre. [...] Un être humain transporté sur Krypton aurait l'impression de peser comme un rhinocéros sur Terre.

1. Dans le paragraphe sur Newton, il est écrit << la Terre nous retient à sa surface> : précise l'acteur et le receveur de cette force?

2. Pourquoi peut-on parler d'interaction dans le cas des forces gravitationnelles?

3. Est-ce une force à distance ou de contact?

4. Dans la situation ci-dessous, représente la force exercée par la Terre sur Superman.

5. La valeur de la force de gravitation est-elle proportionnelle à d, d² ou 1/d2 ? Quelle phrase dans le texte permet de répondre à cette question?

6. Comment la valeur de cette force varie-t-elle lorsque la distance entre les corps augmente? Lorsqu'elle diminue ?

7. D'après le texte, de quelles autres grandeurs la force gravitationnelle qui s'exerce entre deux corps dépend-elle?

8. Parmi les trois relations littérales suivantes, quelle est celle qui correspond aux données du texte, sachant que la valeur de la force gravitationnelle F est aussi proportionnelle à la constante gravitationnelle GmA et mB sont les masses (en kilogramme) respectives des deux corps, d est la distance (en mètre) qui sépare les centres des deux corps mA x mBF(A/B) = G X
d²
F (A/B) G x mA x mB x d² F(A/B) GX-G=6,67.10-11 N.m2.kg2:la constante gravitationnelle d²mA x mB

Sagot :

inza5384

Réponse:

1. L'acteur est la Terre et le receveur est notre corps.

2. On peut parler d'interaction car les deux corps massifs s'attirent mutuellement.

3. Il s'agit d'une force à distance.

4. (voir image)

5. La valeur de la force de gravitation est proportionnelle à 1/d². La phrase dans le texte qui permet de répondre à cette question est "inversement proportionnelle au carré de leur distance".

6. La valeur de la force de gravitation diminue lorsque la distance entre les corps augmente et augmente quand elle diminue.

7. D'après le texte, la force gravitationnelle dépend des masses des deux corps et de la distance qui les sépare.

8. La relation littérale qui correspond aux données du texte est F(A/B) = G x mA x mB / d².

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