Qui attire qui ?

Exercice supplémentaire · niveau 1 (application) · physique (seconde), chapitre 3 — Modélisation des Actions Mécaniques et Principe d'Inertie · Interaction gravitationnelle

Énoncé

La Terre attire un satellite de masse $m = 900 kg$ avec une force gravitationnelle de valeur $8, 4 \times 1 0^{3} N$ . On prendra $g = 9, 81 N/kg$ au sol.

1. Que peut-on dire de la force que le satellite exerce, en retour, sur la Terre ? Justifier.
2. Calculer la valeur qu'aurait le poids de ce satellite au sol, et comparer.

Corrigé

1. L'interaction gravitationnelle est réciproque : les deux corps s'attirent mutuellement. D'après la troisième loi de Newton — le principe des actions réciproques —, la force exercée par le satellite sur la Terre a la même direction, la même valeur $8, 4 \times 1 0^{3} N$ et le sens opposé à celle exercée par la Terre sur le satellite.

Cela peut surprendre : le satellite tire la Terre aussi fort que la Terre le tire. Mais la Terre, incomparablement plus massive, n'en est pratiquement pas remuée.

2. Au sol, le poids vaudrait $P = m \times g = 900 \times 9, 81 = 8, 83 \times 1 0^{3} N .$ La force subie en orbite ( $8, 4 \times 1 0^{3} N$ ) en représente donc environ $95 %$ : l'attraction terrestre reste presque aussi forte là-haut qu'au sol.

<p class="legende-figure">Actions réciproques : le satellite tire la Terre aussi fort que la Terre le tire.</p>

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