Cours Physique 11 Mouvements de chutes verticales Matériel P = m.g • Potence + noix + tige • Dynamomètres 1N, 10N • Boite de masses marquées faciles à suspendre

TS

Chute libre • Tube de Newton • Pompe à vide • webcam • PC + vidéoprojecteur

Poussée d’Archimède • Potence + noix + tige • Dynamomètres 1N, 10N • Eprouvette de 100mL • Plongeur cylindrique + fil

I – Poids et champ de pesanteur 1. Loi de la gravitation universelle (1687) Deux masses exercent l'une sur l'autre des forces d’attraction directement opposées d'intensité proportionnelle à leurs masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance d = AB. mA A FB/A FA/B = - G mB B FA/B u

mA.mB u = -FB/A d2 avec G la constante de gravité universelle : G = 6,67 .10-11 m3.kg-1.s-2 2. Le poids : force de pesanteur Expérience: une masse marquée est suspendue à un dynamomètre Toute masse m placée dans un champ de gravitation subit une force d’attraction : le poids : → = m . → P g • point d’application : centre de gravité G • direction : verticale N kg N/kg • sens : vers le bas / / / • d’intensité proportionnelle à sa masse : ││→ ││= m . ││ →││ P g Remarque: souvent on notera par souci de simplicité : P = m . g , mais il est indispensable de toujours bien distinguer le vecteur poids → (caractérisé par P trois nombres correspondant à ses 3 cordonnées suivant x, y et z ) et la norme
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de ce vecteur ││→ ││ notée souvent P qui est une grandeur scalaire P caractérisée par un seul nombre (cette grandeur est donc plus pauvre en information qu'un vecteur). 3. Champ de pesanteur Toute masse M placée en un point O crée autour d’elle une zone d’interaction : son champ de gravitation. g g

g u A O

g g

Ce champ est caractérisé, en chacun de ses points, par un vecteur champ : → g D’après la loi d’attraction universelle : M m.M ⇒g = G 2 P = G 2 = m.g d d L’intensité du vecteur champ de pesanteur au point A est proportionnelle à la masse M et