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Classe 2nde H/
Contrôle de sciences physiques et chimiques N°5 17/03/15
Nom : .............................................................
Connaître :
/15
Appliquer :
/47 + 4
Raisonner :
Toutes les réponses doivent être rédigées avec soin et justifiées .
Exercice 1: la mission Rosetta
/5
Document 2 (http://www.letelegramme.fr)
Document 1 :
Deux échelles de vitesse
Il faut savoir que les manœuvres que
réalise la sonde Rosetta « se font à des
vitesses relatives très faibles », de
l’ordre du mètre par seconde, alors que
Rosetta et la comète voyagent à près
de 60.000 kilomètres par heure autour
du Soleil ! Ainsi, quand la sonde est en
orbite à seulement dix kilomètres de la
surface de Churyumov-Gerasimenko,
la période de révolution est de trois
jours alors que la comète mesure
seulement 4 km !
http://www.futura-sciences.com
Document 3
Document 4: données
G = 6,67.10 -11 SI ; La masse du soleil est MS = 1,99.1030kg ; L'intensité de pesanteur d'un astre, ga , se calcule avec
la relation ga =
G . Ma
Ra ²
Ma étant la masse de l'astre et Ra son rayon. L'intensité de pesanteur sur Terre est g = 9,8.N.kg -1.
Toutes les données numériques utiles sont dans les documents. A vous de bien les chercher. A vos
surligneurs!
Trajectoires, vitesses et référentiels
1) Indiquer quel est le référentiel pour les trajectoires schématisées sur le document 2.
2) Le document 3 indique que Philaé a une vitesse de descente de 3,5 km/h. Dans quel référentiel ? ( à justifier)
3) L'aphélie est le point de la trajectoire d'un objet céleste (planète, comète, astéroïde, etc.) qui est le plus éloigné du
Soleil autour duquel il tourne. Placer ce point sur le document 2 pour la comète Tchouri.
4) Calculer la vitesse moyenne de Rosetta en km.h -1 sur les 10 ans et demi qu'a duré son trajet dans le référentiel indiqué
dans la question 1).
Aide: on cherche une distance dans les documents!
5) A l'aide des documents, donner une estimation du périmètre de l'ellipse décrite par la comète Tchouri.
Aide: on cherche une durée et une vitesse dans les documents!
6) Les données transmises par Rosetta se font à l'aide d'ondes électromagnétiques et se
Ex2
C/7
A/29+4
R/5
1
**
propage donc à la vitesse de la lumière. A l'aide du document 3, retrouver la valeur de
2
**
cette vitesse en km.s-1. Conclure. (bonus)
3
*
Attraction gravitationnelle
4
*
*****
7) Donner l'expression littérale de la force d'attraction gravitationnelle exercée par le
*
soleil sur la comète Tchouri lorsque celle ci se trouve à son aphélie (851.10 6 km) puis
5
* ****
la calculer.
6
****
7
**
*****
8) Le document 3 indique que le robot Philaé pèse 100 kg sur Terre et 1g sur la comète
**
Tchouri. Est-ce bien rigoureux? ( À développer).
8
***
9) Dans un modèle grossier, on peut assimiler Tchouri à une sphère de 2,5 km de rayon.
9
****
Calculer l’intensité de pesanteur gc la comète sur Tchouri pour ce modèle.
10
**
****
10) Calculer le poids de Philaé sur Tchouri puis sur Terre.
11
**
total
11) Le calcul précédent est-il en accord avec le document 3 et la question 2)? ( à
justifier)
Exercice 2
Ex2
C/3
A/7
La figure ci-contre montre la trajectoire de
a)
*
*
Vénus et du soleil dans le le référentiel lié à la
b)
*
**
Terre.
c)
*
*
***
a) Comment se nomme ce référentiel?
total
b) Quel est le mouvement du soleil dans ce
référentiel?
b) A l'aide du papier calque, retrouver la
trajectoire du soleil dans le référentiel lié à Vénus. (Le faire pour une
quinzaine de points)
Exercice 3
a) Quelles sont les quatre caractéristiques d'un
vecteur force?
b) Préciser trois de ces caractéristiques pour
la force exercée par le tableau sur la règle
tenue par le prof.
c) Faire le diagramme objet interaction (DOI)
pour le système ''prof'', puis tracer les vecteurs
forces correspondant sur le dessin.
Ex3
a)
b)
c)
total
C/5
**
**
*
A/11
***
******
**
Extrait
de la BD
''les
profs''