Feuille d'activités de la leçon : Gravité de surface Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à calculer la gravité de surface d’une planète ou d’une lune en fonction de sa masse et de son rayon.

Q1:

Parmi les relations suivantes, laquelle décrit comment varie l’accélération due à la gravité autour d’un objet de masse non nulle, 𝑎, en fonction de la distance au centre de masse de cet objet, 𝑟?

  • A𝑎1𝑟
  • B𝑎1𝑟
  • C𝑎𝑟
  • D𝑎(𝑟)
  • E𝑎1𝑟

Q2:

Laquelle des relations suivantes montre comment l’accélération due à la gravité, 𝑎, autour d’un objet massif varie avec la masse de cet objet, 𝑀?

  • A𝑎1𝑀
  • B𝑎(𝑀)
  • C𝑎𝑀
  • D𝑎1𝑀
  • E𝑎𝑀

Q3:

Un objet est en orbite autour d’une planète à une distance 𝑟 du centre de masse de la planète. La planète a une masse 𝑀. Si l'objet est déplacé pour que son orbite est de 3𝑟 depuis le centre de masse de la planète, de quel facteur l'accélération locale due à la gravitation à son rayon orbital change-t-elle?

  • A19
  • B9
  • C13
  • D3
  • E1

Q4:

La Station Spatiale Internationale évolue en orbite autour de la Terre à une distance de 409 km au-dessus de la surface. La Terre a une masse de 5,97×10 kg et un rayon de 6‎ ‎370 km. Quelle est l'accélération locale due à la gravité à la hauteur de l'orbite de la Station Spatiale Internationale? Donne ta réponse au centième près.

Q5:

Mars a une masse de 6,42×10 kg et un rayon de 3‎ ‎390 km. Quelle est l'accélération de la pesanteur à la surface de Mars rapportée à la gravité à la surface de la Terre? Utilise une valeur de 9,81 m/s2 pour la gravité à la surface de la Terre. Donne ta réponse au centième près.

Q6:

Ganymède est la plus grande lune du système solaire, avec une masse de 1,48×10 kg et un rayon de 2‎ ‎630 km. Quelle est la gravité à la surface de Ganymède? On donnera la réponse au centième près.

Q7:

Europe est la plus petite des quatre lunes galiléennes en orbite autour de Jupiter. Sa masse est de 4,80×10 kg et son rayon de 1‎ ‎560 km. Quelle est l'accélération due à la gravité à la surface d'Europe? On donnera une réponse arrondie au centième.

Q8:

Le graphique représente deux objets, A et B. Quelle est l'accélération gravitationnelle initiale de l'objet B due à son interaction avec l'objet A?

  • A3,02×10 m/s2
  • B1,93×10 m/s2
  • C1,20×10 m/s2
  • D1,93×10 m/s2
  • E1,20×10 m/s2

Q9:

Le graphique représente deux objets, A et B. Quelle est l'accélération gravitationnelle initiale de l'objet B due à son interaction avec l'objet A?

  • A1,15×10 m/s2
  • B2,91×10 m/s2
  • C1,44×10 m/s2
  • D1,27×10 m/s2
  • E1,98×10 m/s2

Q10:

Une personne pesant 75 kg saute d'une table haute de 1 m sur le sol. Si la Terre a un rayon de 6‎ ‎370 km, quelle est l'accélération de la Terre due à la force gravitationnelle entre la Terre et la personne alors qu'elle est dans l'air? On donnera la réponse en écriture scientifique, arrondie au centième.

  • A2,47×10 m/s2
  • B6,16×10 m/s2
  • C7,85×10 m/s2
  • D1,94×10 m/s2
  • E1,23×10 m/s2

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