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NOM : Prénom : Classe : 3°__ À rendre pour : Devoir maison de Physique Ce devoi

NOM : Prénom : Classe : 3°__ À rendre pour : Devoir maison de Physique Ce devoir contient deux sujets de "type brevet". Les deux sujets sont à traiter et sont prévus pour durer 30 minutes chacun. Vous chronométrerez le temps mis pour composer chaque sujet et vous l'indiquerez à côté du nom du sujet. Il n'y a pas de dispositif de temps majoré mis en place car il s'agit d'un devoir maison. Sujet 1 : Thomas Pesquet dans l'espace Chrono : min • L'astronaute français Thomas Pesquet a décollé le 17 novembre 2016 à bord de la fusée russe Soyouz en direction de la Station Spatiale Internationale (ISS) • Durant cette mission, Thomas Pesquet a effectué une centaine d'expériences scientifiques et assuré la maintenance de l'ISS. • La vitesse moyenne de l'ISS le long de sa trajectoire autour de la Terre est de 27 600 km/h Pour les questions de 1 à 4, écrire et compléter les phrases avec la bonne réponse : 1. La trajectoire de l'ISS est circulaire dans le référentiel de : a. à l'ISS. b. au centre de la Terre. c. au centre du Soleil 2. Au cours du temps : a. la direction et le sens de la vitesse de l'ISS changent. b. la vitesse de l'ISS reste constante. c. la direction et le sens de la vitesse ne sont inchangés. 3. La force exercée par la Terre sur l'ISS est: a. de contact. b. à distance. c. qui dépend de la Lune. 4. La valeur de la force exercée par la Terre sur l'ISS est : a. constante. b. évolue au cours du temps. c. ne peut prendre que deux valeurs. 5. À l'aide du Doc.1, montrer que la force exercée par la Terre sur l'ISS vaut 3,7 × 10 6 N . 6. Représenter sur un schéma la force exercée par la Terre sur l'ISS à une position de son orbite sans souci d'échelle. 7. Montrer que l'astronaute a effectué environ 2800 tours de la Terre au cours de sa mission Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter la démarche suivie même si elle n'a pas abouti. Avec : - force gravitationnelle F en newton (N) - constante de gravitation - masse de la Terre - masse de l’ISS - distance Terre-ISS F = G × mT × mISS d 2 Doc.1 Expression de la froce gravitationnelle s'exerçant entre la Terre et l'ISS Avec : - vitesse d’un corps v en m/s - distance parcourue d en m - durée t en s G = 6,7 × 10 −11 N . m 2/kg 2 mT = 6 ×10 24kg mISS = 4,2 × 10 5 kg d = 6,8 × 10 6m v = d t Doc.2 Expression de la vitesse d'un corps v parcourant une distance d durant une durée t Doc.3 Trajectoire et vitesse de l'ISS à différentes positions de sont orbite circulaire autour de la Terre Devoir de Physique - Chimie Pour les questions 1 à 4, entourer la bonne réponse: Rédiger votre réponse au dos de la feuille. Réaliser le schéma au dos de la copie. Sujet 2 : Étude d'un saut stratosphérique Chrono : min Deux ans après le saut de Felix Baumgartner à 39,5 km d'altitude, le 24 octobre 2014, Alan Eutace a battu le record du monde de saut en parachute le plus haut et celui de la plus longue distance en chute libre (sans parachute), en sautant de 41,4 km au-dessus du niveau de la mer. Pour les questions 1 à 4, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s). 1. Le ballon utilisé pour la montée est rempli d'hélium car sa masse volumique est : a. plus grande que celle de l'air. b. plus petite que celle de l'air. c. égale à celle de l'air. d. nulle. 2. Dans le référentiel lié au sol terrestre, pendant la montée vers la stratosphère, le parachutiste a : a. un mouvement circulaire. b. un mouvement rectiligne. c. une trajectoire qui dépend du référentiel choisi. d. une trajectoire qui ne dépend pas du référentiel choisi. 3. La force exercée par la Terre sur le parachutiste est : a. de contact. b. à distance. c. qui dépend de la Lune. d. qui dépend de la masse de la Terre. 4. La force exercée par la Terre sur le parachutiste : a. est la force de gravitation. b. est constante. c. évolue en fonction de l'altitude du parachutiste. d. ne dépend pas de la masse du parachutiste. 5. Montrer que le temps mis par le parachutiste pour atteindre l'altitude de 41,4 km vaut environ 83 minutes. 6. Schématiser le parachutiste et son ballon et représenter sur ce schéma la vitesse de l'ensemble lors de la montée (échelle : 1 cm pour 100 m/min) 7. Estimer la vitesse moyenne d'Allan Eustace une fois le parachute ouvert. Justifier alors la phrase "il a brutalement touché le sol. Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter la démarche suivie même si elle n'a pas abouti. Doc.1 Rapport sur le saut stratosphérique d'Alan Eustace, 24 octobre 2014 Doc.2 Ascension d'Alan Eustace Doc.3 Alan Eustace, après ouverture du parachute uploads/Geographie/ devoir-sur-la-greavitation-universelle-3eme.pdf