Lois de Newton et mouvement dans un champ de gravitation

Les notions à connaître

Force de gravitation universelle

Force d'attraction entre deux masses, proportionnelle au produit des masses et inversement proportionnelle au carré de la distance.

Satellite géostationnaire

Satellite en orbite circulaire dans le plan équatorial, de période T = 24 h, qui paraît immobile vu depuis la Terre.

3e loi de Kepler

Le rapport $T^2/a^3$ est constant pour tous les objets en orbite autour d'un même astre (a = demi-grand axe).

Mouvement circulaire uniforme

Mouvement sur un cercle à vitesse constante. L'accélération est centripète (dirigée vers le centre).

Les erreurs à éviter en physique-chimie

• ✗ Confondre r (distance au centre de l'astre) et h (altitude par rapport à la surface).

  ✓ r = R + h, où R est le rayon de l'astre. N'oublie jamais d'ajouter R quand on te donne l'altitude.

• ✗ Oublier que la 3e loi de Kepler n'est valable que pour des objets orbitant autour du MÊME astre.

  ✓ On ne peut pas comparer $T^2/r^3 d'$un satellite de la Terre avec celui d'une planète du Soleil.

• ✗ Dire qu'un satellite géostationnaire n'est soumis à aucune force.

  ✓ Il est soumis à la gravitation ! C'est justement cette force qui le maintient en orbite circulaire.

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. La deuxième loi de Newton s'écrit :
2. La force gravitationnelle entre deux masses $m_1$ et $m_2$ séparées d'une distance $d$ est :
3. D'après la troisième loi de Newton (principe des actions réciproques), si la Terre exerce une force $\vec{F}_{T/L}$ sur la Lune, alors :
4. Le champ de pesanteur $g$ à la surface d'une planète de masse $M$ et de rayon $R$ est donné par :
5. Un objet de masse $m = 2{,}0\;\text{kg}$ est soumis à une force résultante de $6{,}0\;\text{N}$. Son accélération est :