LA MECANIQUE Chapitre 1 : La gravitation (p 10) I – Le système solaire

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1 LA MECANIQUE Chapitre 1 : La gravitation (p 10) I – Le système solaire
Comment se présente le système solaire ? Activité 1 p 12 et 13 Observation des documents Réponse aux questions 1 à 7 Chapitre 1

2 I – Le système solaire Le système solaire est constitué d’une étoile centrale autour de laquelle orbitent des planètes ainsi que quelques objets de nature différente (comètes, astéroïdes…) Le Soleil concentre à lui seul près de 99 % de la masse totale du système solaire. Les planètes proches du Soleil (Mercure, Vénus, Terre et Mars) sont des planètes telluriques c’est-à-dire essentiellement constituées de roches. Les plus éloignées (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) sont des planètes gazeuses. Chapitre 1

3 Les comètes et les astéroïdes gravitent également autour du Soleil.
I – Le système solaire 4. Les planètes décrivent des trajectoires quasi-circulaires autour du Soleil. Les comètes et les astéroïdes gravitent également autour du Soleil. Le mot « orbiter » peut être remplacé par : « graviter », « tourner autour » ou « se déplacer autour de ». Il signifie qu’un objet est en mouvement autour d’un autre généralement plus gros. L’unique satellite naturel de la Terre est la Lune. Chapitre 1

4 I – Le système solaire CONCLUSION (p16) Le système solaire est constitué d’une étoile, le Soleil, autour duquel tournent huit planètes, dont la Terre. Les trajectoires des planètes sont quasiment circulaires. Chapitre 1

5 Chapitre 1 : La gravitation
I I – L’action attractive de la Terre Comment expliquer le mouvement de la Lune autour de la Terre ? Activité 2 p 14 Observation des documents Réponse aux questions 1 à 6 Chapitre 1

6 I I – L’action attractive de la Terre
La Terre exerce sur un objet proche, une action attractive. La Lune subit également l’action attractive de la Terre : elle tombe donc aussi vers la Terre. Cependant, la Lune n’atteint pas le sol de la Terre car elle a une certaine vitesse qui l’éloigne de son point initial. Tout en tombant vers la Terre, elle avance sur son orbite autour de la Terre. Chapitre 1

7 I I – L’action attractive de la Terre
et 5. La Lune ne s’éloigne pas de la Terre car elle est en permanence soumise à l’action de la Terre qui fait chuter la Lune vers elle et la maintient sur une orbite. 6. Le résultat précédent se généralise à l’action exercée par le Soleil sur les planètes du système solaire : il exerce sur elles une action attractive à distance qui les maintient sur des orbites quasi-circulaires. Chapitre 1

8 I I – L’action attractive de la Terre
CONCLUSION (p16) Le Soleil exerce une action attractive, à distance, sur chaque planète se déplaçant autour de lui. De même, la Terre exerce une action attractive, à distance, sur chacun de ses satellites. Chapitre 1

9 Chapitre 1 : La gravitation
Comment expliquer les marées ? Activité p 18 Observation des documents Réponse aux questions 1 à 3 Les marées sur la Terre sont dues aux actions attractives à distance du Soleil et de la Lune exercées sur les masses d’eau des océans. Le cycle des marées dure environ un mois car il suit le cycle de mouvement de la Lune autour de la Terre. Chapitre 1

10 Comment expliquer les marées ?
3. La marée peut devenir dangereuse aux moments de la pleine Lune ou de la nouvelle Lune. Les actions respectives de la Lune et du Soleil sur les masses d’eau s’additionnent et les marées sont fortes. Le coefficient des marées varie entre 20 et 120 et indique l’amplitude de la marée. Si < 50, on peut parler de mortes eaux. Si > 90, on peut parler de vives eaux. En cas de marées de vives eaux, il est conseillé de ne pas s’approcher du bord de mer. Chapitre 1

11 Correction des exercices
Exercice 6 p 20 Au cours d’une journée (24 heures), la Terre effectue un tour complet sur elle-même. Pour rester stationnaire, le satellite doit « suivre » le mouvement de la Terre et rester à l’aplomb du même lieu de la Terre. Donc le satellite doit avoir une trajectoire circulaire. La trajectoire du satellite doit être parcourue dans le même temps de rotation de la Terre sur elle-même, soit 24 heures. Le satellite est en mouvement du fait de l’action attractive à distance exercée par la Terre, appelée gravitation. On dit que « le satellite gravite autour de la Terre » car son mouvement est dû à l’interaction gravitationnelle entre la Terre et le satellite. Chapitre 1

12 Correction des exercices
Exercice 8 p 20 La Terre exerce une action sur la fusée Ariane car ces deux objets ont une masse et sont proches. Cette action est attractive, s’exerce à distance et dépend de la masse et de la distance. La « fusée doit s’extraire de l’attraction terrestre » car, pour décoller, elle doit s’opposer à la gravitation exercée par la Terre et qui l’attire vers le sol. C’est le rôle des moteurs de la fusée de produire une action vers le haut qui s’oppose à l’attraction de la Terre et de permettre le décollage de la fusée. Chapitre 1

13 Correction des exercices
Exercice 11 p 21 La lune stabilise la rotation de la Terre : sans elle, l’axe de rotation terrestre aurait un mouvement erratique qui entraînerait une disparition de l’alternance des saisons. Sans Lune, la durée d’un jour terrestre serait de 15 heures. Le climat serait modifié ainsi que le rythme biologique des espèces animales et végétales. En l’absence de Lune, les planètes géantes Jupiter et Saturne, du fait de leurs très grandes masses, exerceraient une action attractive à distance sur la Terre telle que ses pôles pourraient se retrouver à l’équateur. Si la Lune n’avait pas existé, l’eau des océans n’aurait pu se fixer et la ne serait probablement pas apparue ! Chapitre 1

14 Chapitre 1 : La gravitation
I I I – Modélisation de la gravitation Comment modéliser la gravitation ? De quel facteur dépend-elle ? Activité 3 p 15 Observation des expériences p 15 et des vidéos Réponse aux questions 1 à 3 J’interprète en répondant aux questions 4 à 6 Je conclue Chapitre 1

15 I I I – Modélisation de la gravitation
La balle décrit une trajectoire quasi-circulaire autour de la main. La trajectoire de la bille, rectiligne en l'absence d'aimant, s'incurve dès que l'on place un aimant à proximité. Plus l'aimant est près et plus l'action attractive de l'aimant est forte. Lorsque l'un des aimants est libéré, il est attiré vers le deuxième aimant. Cela est vérifié quel que soit l'aimant libéré. Chapitre 1

16 I I I – Modélisation de la gravitation
La balle ne s'éloigne pas de la main d'Elena car la balle est soumise à l'action de la main transmise par le fil qui les relie. De même, la Terre ne s'éloigne pas du Soleil car elle est soumise à l'action attractive du Soleil. Le fil modélise cette attraction. La modification de la trajectoire de la bille en présence de l'aimant dépend de la distance entre l'aimant et cette trajectoire. Plus la distance est faible et plus la modification de trajectoire est importante. Par analogie, l'action attractive entre la Terre et les objets proches dépend aussi de leurs distances par rapport au sol. Chapitre 1

17 I I I – Modélisation de la gravitation
Il y a réciprocité des actions entre les deux aimants. Par analogie, le Soleil exerçant une action attractive à distance sur les planètes, on peut en déduire que les planètes exercent aussi une action attractive à distance sur le Soleil. Chapitre 1

18 I I I – Modélisation de la gravitation
CONCLUSION (p17) La gravitation c’est l’interaction mutuelle et à distance entre deux objets qui ont une masse. L’attraction gravitationnelle diminue avec la distance. La gravitation gouverne tout l’Univers (système solaire, étoiles et galaxies). Chapitre 1