Le même élève sur Jupiter

Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 3 — Modélisation des Actions Mécaniques et Principe d'Inertie · Poids et masse

Énoncé

Un élève a une masse $m = 55 kg$ . On donne $g_{T} = 9, 81 N/kg$ sur Terre et $g_{J} = 24, 8 N/kg$ à la surface de Jupiter.

1. Calculer la valeur de son poids sur Terre.
2. Calculer la valeur de son poids sur Jupiter.
3. Par quel facteur son poids est-il multiplié ? Que devient sa masse ?

Corrigé

1. $P_{T} = m \times g_{T} = 55 \times 9, 81 = 5, 4 \times 1 0^{2} N$ (soit $539, 55 N$ avant arrondi).
2. $P_{J} = m \times g_{J} = 55 \times 24, 8 = 1, 36 \times 1 0^{3} N$ (soit $1364 N$ ).
3. Le rapport des deux poids est celui des deux intensités de pesanteur : $\frac{P _{J}}{P _{T}} = \frac{g _{J}}{g _{T}} = \frac{24 , 8}{9 , 81} = 2, 53.$ Son poids est donc environ deux fois et demie plus grand sur Jupiter — au point qu'il pourrait à peine s'y tenir debout.

Sa masse, en revanche, vaut toujours $55 kg$ : elle ne dépend pas de l'astre. C'est bien pourquoi la relation $P = m \times g$ sépare ce qui appartient au corps (la masse $m$ ) de ce qui appartient au lieu (l'intensité de la pesanteur $g$ ).

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.