DEMO Exploiter-l’expression-de-la-loi-de-gravitation-universelle

Le 20-03-2019

Le poids

Exploiter l’expression de la loi de
gravitation universelle
On va calculer la force de gravitation entre l’ISS et la Terre.
On dispose des données suivantes :
masse de la Terre : 6 × 1024 kg, masse de l’ISS : 470
tonnes, distance surface de la Terre – ISS : 400 km, rayon
de la Terre : 6371 km, constante de gravitation G : 6, 67 ×
10−11 N.m2 /kg 2 et F = G ×

ma ×mb
d2

ma et mb , les masses des deux objets, sont exprimées
en kilogramme (kg) et d, la distance entre les centres de
gravité des deux objets, est exprimée en mètre (m).

Etape 1 : Vérifier les unités et les convertir si
besoin
• Les masses doivent être en kg.
• La masse de la Terre est donnée en kg, celle de l’ISS
est en tonne.
– Donc mISS = 470 tonnes = 470 000 kg.
• La distance doit être en m.
• La distance surface de la Terre – ISS : 400 km
– Donc dT −ISS = 400 km = 400 000 m.
• Le rayon de la Terre : 6371 km
– Donc RT = 6371 km = 6 371 000 m.

Etape 2 : Associer les données de l’énoncé
• Dans la formule, ma et mb sont les masses des 2
objets en interaction.
• Ici les objets sont la Terre et l’ISS donc ma et mb
correspondent à mT erre et mISS .
• Dans la formule, d est la distance entre les centres
de gravité des deux objets.
• On estime que le centre de gravité de la Terre se
trouve au centre de la Terre.
• Donc d = dT −ISS + RT

Etape 3 : Calculer
• F =G×

ma ×mb
d2

• F = 6, 67 × 10−11 ×

6×1024 ×470000
(400000+6371000)2

• F = 4, 1 ×6 N
• La force de gravitation entre la Terre et l’ISS est de
4, 1 ×6 N