Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain
Comprendre l’Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain
Marie et Julien sont en vacances avec leur famille près d’un ancien volcan en Auvergne. Ils décident de lancer une petite balle de masse 200 grammes du sommet du volcan pour voir jusqu’où elle peut aller.
Avant de faire cela, ils veulent calculer la force de pesanteur agissant sur la balle au sommet du volcan.
Données:
- Masse de la balle, \(m = 200\) grammes
- Accélération due à la pesanteur, \(g = 9,81 \, \text{m/s}^2\)
Questions:
1. Convertir la masse de la balle en kilogrammes.
2. Calculer la force de pesanteur agissant sur la balle
3. Expliquer l’importance de connaître la force de pesanteur dans le contexte de lancer l’objet.
Correction : Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain
1. Conversion de la masse en kilogrammes
La masse initiale de la balle est donnée en grammes. Pour la convertir en kilogrammes, nous utilisons le fait que 1 kilogramme équivaut à 1000 grammes.
Donnée :
- \( m = 200 \, \text{grammes} \)
Conversion en kilogrammes :
\[ m = 200 \, \text{grammes} \times \frac{1 \, \text{kg}}{1000 \, \text{g}} \] \[ = 0.2 \, \text{kg} \]
2. Calcul de la force de pesanteur
Pour calculer la force de pesanteur \(F\), nous utilisons la formule de la force de pesanteur :
\[ F = m \times g \]
où \(m\) est la masse de l’objet et \(g\) est l’accélération due à la pesanteur, qui est approximativement \(9.81 \, \text{m/s}^2\) sur Terre.
Substitution des valeurs dans la formule :
\[ F = 0.2 \, \text{kg} \times 9.81 \, \text{m/s}^2 \] \[ F = 1.962 \, \text{N} \]
La force de pesanteur agissant sur la balle est de \(1.962 \, \text{Newton}\).
3. Explication de l’importance de connaître la force de pesanteur
Connaître la force de pesanteur qui agit sur un objet est crucial pour plusieurs raisons, particulièrement dans le contexte de lancer un objet :
- Prédiction de la trajectoire :
La force de pesanteur affecte la trajectoire de tout objet lancé. En connaissant cette force, on peut mieux prédire comment la balle va se comporter une fois qu’elle est en l’air, notamment comment elle va descendre vers le sol après avoir été lancée.
- Calcul de l’impact :
La force de pesanteur influence également la vitesse avec laquelle l’objet retombe au sol après avoir atteint le point culminant de sa trajectoire.
Cela est important pour évaluer l’impact au sol.
- Applications éducatives :
Comprendre cette force permet aux étudiants d’appliquer des principes physiques à des situations réelles, renforçant ainsi leur compréhension de la mécanique newtonienne.
Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain
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