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Feuille d'activités de la leçon : Relation entre la masse et le poids Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à appliquer la deuxième loi du mouvement de Newton pour définir l’intensité du champ gravitationnel comme étant la force s’exerçant sur un objet pour chaque kilogramme de sa masse.

Q1:

Quelle est l'intensité du champ gravitationnel sur une planète où un objet avec une masse de 25 kg a un poids de 300 N?

Q2:

Un homme debout sur le sol applique une force de 735 N au sol sous lui en raison de son poids. Quelle est la masse de l'homme?

Q3:

Une chaise a une masse de 50 kg. Quelle force le poids de la chaise exerce-t-il sur le sol en dessous?

Q4:

Un astronaute sur Terre, où l'intensité du champ gravitationnel est de 9,8 N/kg, a une masse de 65 kg et un poids de 637 N. L'astronaute est envoyé à une station spatiale, où l'intensité du champ gravitationnel est de 9,5 N/kg.

Quelle est la masse de l'astronaute sur la station spatiale?

Quel est le poids de l'astronaute sur la station spatiale? Donne ta réponse au newton près.

Q5:

Un astronaute ayant une masse de 81,25 kg va sur la Lune, où l'accélération de la pesanteur est de 1,6 m/s2. Quelle force le poids de l'astronaute exerce-t-il sur la surface lunaire sous les pieds de l'astronaute?

Q6:

Un astronaute de masse 80 kg est envoyé sur Mars. Sur Mars, l'astronaute exerce une force de 296 N sur le sol à cause de son poids. Quelle est l'accélération due à la gravité à la surface de Mars?

Q7:

L'intensité du champ gravitationnel d'une planète s'affaiblit à mesure que la distance par rapport à la surface de la planète augmente. À une distance de plus de mille kilomètres d'une planète, l'intensité de son champ gravitationnel est de 2,4 N/kg. Quelle force, en kilonewtons, orientée vers la surface de la planète est ressentie par un engin spatial ayant une masse de 25‎ ‎000 kg?

Q8:

Un ballon qui est initialement vide a été gonflé en le remplissant d'hélium, comme le montre sur la figure. Avant et après le gonflage du ballon, la figure montre une ligne noire en pointillés qui représente la limite du ballon et son contenu.

Laquelle des affirmations suivantes décrit correctement comment la masse de la matière à l’intérieur de la ligne pointillée change avant et après le gonflage du ballon?

  • ALa masse de la matière a diminué.
  • BLa masse de la matière a augmenté.
  • CLa masse a augmenté d'abord puis est revenue à l'équilibre à son niveau initial.
  • DLa masse de la matière n'a pas changé.
  • ELa masse de la matière n'a pas changé car les gaz ne sont pas considérés comme de la matière.

Laquelle des affirmations suivantes décrit correctement comment le poids de la matière à l'intérieur du contour en ligne pointillée change avant et après le gonflage du ballon?

  • ALe poids de la matière a diminué.
  • BLe poids de la matière n'a pas changé.
  • CLe poids de la matière a augmenté.
  • DLe gaz dans le ballon n'a aucun poids net car l'hélium défie la gravité et monte verticalement.
  • ELe poids est resté le même car on a seulement rempli avec du gaz.

Q9:

Un astronaute de masse 55 kg se trouve dans un vaisseau spatial se déplaçant autour de la Terre à une vitesse constante 𝑣, comme indiqué sur la figure. L'intensité du champ gravitationnel de la Terre à l'intérieur du vaisseau spatial est de 9,6 N/kg.

Quelle est l'intensité de la force ressentie par l'astronaute au niveau de la paroi du vaisseau spatial où se trouve ses pieds?

Quelle est l'intensité de la force ressentie par l'astronaute au niveau de la paroi du vaisseau spatial perpendiculaire à celle où se trouve ses pieds (le côté faisant face à la Terre)?

Q10:

Un astronaute ayant une masse de 50 kg se trouve dans un vaisseau spatial qui voyage autour de la Terre à une vitesse constante 𝑣, comme illustré sur la figure. L'intensité du champ gravitationnel de la Terre à l'intérieur du vaisseau spatial est de 9,7 N/kg. Les pieds de l'astronaute sont en contact avec une des parois du vaisseau spatial, dont le centre est perpendiculaire à un point sur la surface de la Terre situé directement au-dessous de celle-ci. Les pieds de l'astronaute sont équidistants par rapport au centre de la paroi sur laquelle il se tient.

Quel est le poids de l'astronaute?

Quelle est la force exercée par les pieds de l’astronaute sur la paroi du vaisseau avec laquelle ils sont en contact?

Cette leçon comprend 19 questions additionnelles pour les abonnés.

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