Besoin d'aide pour un DM de physique

[invitee3626202]

Voilà le DM que je dois rendre à la rentrée, je ne comprend pas tout mais j'ai essayé, donc merci d'avance de m'aider et de me corriger.

"Objectif Mars- d'où partir ?

1. Hergé avait imaginé dans les années 1950 les premiers pas de l'homme sur la lune avec son album: "On a marché sur la lune". Dans cette ouvrage le capitaine Haddock en scaphandre arrive à faire des bonds sans efforts. Tintin affirme alors pour expliquer cela que la pesanteur sur la lune est six fois plus faible que sur la Terre...
15 ans plus tard, Armstrong posait le pied sur la Lune ...
En vidéo les astronautes Cernan et Schmitt "dansant" sur la Lune lors de la mission Apollo 17.
Rayon (km) Masse (kg)
Terre RT= 6.38*10^3 MT= 6.0*10^24
Lune RL= 1.74*10^3 ML= 7.3*10^22
Mars RM= 3.39*10^3 MM= 6.4*10^23

Données :
G: constante de gravitation universelle: G = 6.67*10^-11m^3*kg^-1*s^-2
Intensité de la pesanteur terrestre: gTerre= 9.8N*kg^-1
Masse de Tintin en scaphandre: m= 80kg.

2. Questionnement
a) Qu'a t-on besoin de calculer pour expliquer l'affirmation de Tintin: "la pesanteur est réellement six fois moindre que sur la Terre" ?

b) Tintin a-t-il raison ?

c) En ne tenant compte que de la gravitation quel est le meilleur site de lancement pour un voyage vers Mars: La Terre ou la Lune ?

d) En vous servant des caractéristiques déjà étudiés de Mars, calculer le poids qu'aurait Tintin sur Mars.


Voilà mes quelques réponses :
a) Pour calculer l'affirmation de Tintin, on a besoin de la pesanteur de la lune et de la terre.

b) gTerre = 9.8 N*kg^-1

Calcul de gLune = (6.67*10^-11)*((7.3*10^22)/(1.74*10^3)²)
= 1.61 N*kg^-1

Ensuite on fait : gTerre/gLune = 9.8/1.61 = 6.08

Donc Tintin a raison car la pesanteur de la Lune est 6 fois plus faible que celle de la Terre.

c) Je ne comprend pas bien cette question...
Mais je dirais que c'est la lune car sa pesanteur est plus basse.

d) Je ne comprend pas cette question également...

Merci d'avance pour votre aide.
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[yohann2008]

c) Je ne comprend pas bien cette question...
Mais je dirais que c'est la lune car sa pesanteur est plus basse.

d) Je ne comprend pas cette question également...[/COLOR]

Merci d'avance pour votre aide.

c) Oui c'est la lune car il est plus facile de s'en échapper
d)Il faut prendre la formule P=M x G en prenant bien la pesanteur de Mars

Juste une question tu est en quelle classe ?

[invitee3626202]

Merci beaucoup d'avoir répondu.
Je suis en seconde.

Alors pour la question :
d) P = M x G
P = 80 x (6.67x10^-11)
P = 5.3 x 10^-9
Donc Tintin pèsera 5.3 x 10^-9 kg ?

Est-ce que mes autres réponses sont correctes ?

Merci d'avance.

[invited9b9018b]

Pour la b), tu trouves au final le bon résultat, mais ton calcul est faux. La distance doit être exprimée en mètres (regarde l'unité de G, on y voit apparaître des mètres.)
Pour la d), non, ça n'a pas de sens...
Le poids (en newtons) est ici la force exercée sur "tintin" à cause de l'interaction gravitationnelle : c'est la présence d'un corps très massif à proximité (ici Mars) qui engendre cette force.
Tu sais calculer cette force en connaissant tous les paramètres : la masse de tintin, celle de mars, la distance qui sépare leurs "centres", et la constante de gravitation universelle.
Il ne faut surtout pas confondre cette constante que l'on note G, avec la pesanteur g de la Terre par exemple, qui vaut 9.81 N/kg par chez nous.

[A voir en vidéo sur Futura]

[yohann2008]

Désolé de répondre si tard,
Il faut prendre la formule pour calculer l'intensité de pesenteur (comme tu as fait pour Glune) g= G*M/R²

G : constante de gravitation universelle
M : la masse de la planète
r : le rayon de la planète par a son centre
Avec cette formule tu trouve g= (6,67*10^-11)*(6.4*10^23)/(3,4*10^6)² est donc tu trouve 3,6927335640138408304498269896 194 N/kg

Tu as du te tromper dans les puissance du rayon de mars c'est pour sa que je galéré a trouver l'intensité de la pesanteur (j'ai donc trouver et changer la valeur du rayon de mars)
Et donc après avoir trouver cette valeur le poids P de tintin sur mars est de ;
Ptintin=Mtintin x Gmars
Ptintin= 80 x 3,6927335640138408304498269896 194
Ptintin = 295,41868512110726643598615916 955
Donc le poids de tintin sur la planète mars est de 295,41868512110726643598615916 955 Newton sachant que sur la terre elle serait de 784,8 Newton

Voila

[stefjm]

3,6927335640138408304498269896194 N/kg
Ptintin= 80 x 3,6927335640138408304498269896194
Ptintin = 295,41868512110726643598615916955
295,41868512110726643598615916955 Newton

Bonjour,

Juste une remarque concernant ces écritures : En physique, on n'écrit que les chiffres significatifs.

Je doute que ceux que j'ai cités et mis en rouge, le soient.

Cordialement.

[invitee3626202]

Comment dois-je faire pour la question b) alors ..?

Euh.. La question d) me pose toujours soucis et j'ai noté le bon rayon pour Mars enfin sur ma feuille il est bien de 3.39x10^3 km

Merci pour votre aide.

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Tu as le rayon de Mars, la masse de Mars tu peux donc déduire g_Mars (comme tu l'as fait pour la Lune)

Ensuite, pour déterminer le poids de Tintin sur Mars, il te suffit d'utiliser soit P_Tintin=m_Tintinxg_Mars ou directement F_Mars/Tintin=GxM_TintinxM_Mars/R_Mars²
Le résultat doit être le même...

Duke.

[invitee3626202]

Merci beaucoup. Alors :

gMars = G x (mMars/(rM)²)
gMars = 6.67*10^-11 x (6.4x10^23/(3.39*10^3)²)
gMars = 6.67*10^-11 x (6.4*10^23/11492100)
gMars = 3.7 N*kg^-1

C'est juste ?

[Duke Alchemist]

Re-

Cela a l'air cohérent.
De plus, tu as bien l'air de retomber sur les propositions de yohann2008...

Duke.

[invitee3626202]

Ce qui donne par la suite :

Ptintin = m x g
Ptintin = 80 x 3.7
Ptintin = 296 N*kg^-1

Donc sur Mars Tintin aurait un poids de 296 N*kg^-1

Est-ce juste ?