V VIDYALAYA · Soutien scolaire
Physique-Chimie5eMouvement et interactionsExercices + corrigé

Interactions — Exercices

Contact, distance, poids, masse : quatre exercices de difficulté croissante. Corrigé en fin de fiche.
⏱ ~20 min✎ Calculatrice autorisée
1Classer les interactions/ 4 pts
Pour chaque situation, indique si l'interaction est de contact ou à distance, et justifie en une phrase.
  1. Un aimant attire un trombone sans le toucher.
  2. Un joueur de football frappe le ballon.
  3. La Terre maintient la Lune en orbite.
  4. Une corde tire un traîneau sur la neige.
2Calculer le poids sur Terre/ 3 pts
On donne $g_{\text{Terre}} = 10$ N/kg. Calcule le poids de chaque objet sur Terre.
  1. Un cartable de masse $m = 4$ kg.
  2. Un livre de masse $m = 500$ g.
  3. Un vélo de masse $m = 12$ kg.
3Poids sur différents astres/ 4 pts
On donne : $g_{\text{Terre}} = 10$ N/kg, $g_{\text{Lune}} = 1{,}6$ N/kg, $g_{\text{Mars}} = 3{,}7$ N/kg. Un rover martien a une masse de $180$ kg.
  1. Calcule son poids sur Terre.
  2. Calcule son poids sur la Lune.
  3. Calcule son poids sur Mars.
  4. Sa masse change-t-elle d'un astre à l'autre ? Justifie.
4Problème — L'astronaute/ 4 pts
Une astronaute a une masse de $60$ kg. On donne : $g_{\text{Terre}} = 10$ N/kg, $g_{\text{Lune}} = 1{,}6$ N/kg.
  1. Quel est son poids sur Terre ?
  2. Elle affirme : « Sur la Lune, je pèse $96$ N. » Calcule pour vérifier si c'est exact.
  3. En orbite autour de la Terre, elle est en état d'apesanteur. La Terre exerce-t-elle encore une force gravitationnelle sur elle ? Justifie en une phrase.
Corrigé détaillé
1Classer les interactions
a) \(\text{L'aimant et le trombone ne se touchent pas.}\) \(\text{Interaction à distance.}\)
b) \(\text{Le pied du joueur touche le ballon.}\) \(\text{Interaction de contact.}\)
c) \(\text{La Terre et la Lune sont séparées de 384\,000 \text{ km} : aucun contact.}\) \(\text{Interaction à distance (gravitationnelle).}\)
d) \(\text{La corde est en contact physique avec le traîneau.}\) \(\text{Interaction de contact.}\)
2Calculer le poids sur Terre
a) \(P = m \times g = 4 \times 10 =\) \(40 \text{ N}\)
b) \(m = 500 \text{ g} = 0{,}5 \text{ kg} \quad P = 0{,}5 \times 10 =\) \(5 \text{ N}\)
c) \(P = 12 \times 10 =\) \(120 \text{ N}\)
3Poids sur différents astres
a) \(P_{\text{Terre}} = 180 \times 10 =\) \(1\,800 \text{ N}\)
b) \(P_{\text{Lune}} = 180 \times 1{,}6 =\) \(288 \text{ N}\)
c) \(P_{\text{Mars}} = 180 \times 3{,}7 =\) \(666 \text{ N}\)
d) \(\text{La masse mesure la quantité de matière : elle ne dépend pas de l'astre.}\) \(\text{Non, la masse reste } 180 \text{ kg partout.}\)
4Problème — L'astronaute
a) \(P_{\text{Terre}} = 60 \times 10 =\) \(600 \text{ N}\)
b) \(P_{\text{Lune}} = 60 \times 1{,}6 = 96 \text{ N}\) \(\text{Oui, l'affirmation est exacte.}\)
c) \(\text{L'apesanteur signifie l'absence de réaction d'appui, pas l'absence de gravité.}\) \(\text{Oui : la Terre exerce toujours son attraction gravitationnelle sur l'astronaute en orbite.}\)