Exploration de la Lune

[jujuangel38]

S'il vous plait j'ai un exercice de physique a résoudre mais je n'y arrive absolument pas. Je bloque dessus depuis 1h !
Voici l'énoncé :
La massse de la Lune est Ml= 7,366.10^22kg et son rayon Rl = 1738km. La constante de gravitation universelle vaut G = 6,67.10^-11
Au cours d'une mission américaine d'exploration lunaire à la fin des années 60, le module de descente avait une masse m = 13,6 tonnes. Il a quitté le véhicule de commande à une altitude de 110km pour se poser sur le sol lunaire.

1. Déterminer le poids du module de descente une fois celui ci posé sur la Lune.
2. Calculer sa valeur à 110km d'altitude.
3. Nous allons supposer qu'au cours de la descente du module, la pesanteur demeure constante, de valeur égale à 1,58N/kg. Calculer le travail de cette force lors de la descente du module en précisant le référentiel d'étude. Quelle sera sa valeur au cours de la remontée?

Quelqu'un pourrait il m'aider svp ?

[Dominique Lefebvre]

S'il vous plait j'ai un exercice de physique a résoudre mais je n'y arrive absolument pas. Je bloque dessus depuis 1h !
Voici l'énoncé :
La massse de la Lune est Ml= 7,366.10^22kg et son rayon Rl = 1738km. La constante de gravitation universelle vaut G = 6,67.10^-11
Au cours d'une mission américaine d'exploration lunaire à la fin des années 60, le module de descente avait une masse m = 13,6 tonnes. Il a quitté le véhicule de commande à une altitude de 110km pour se poser sur le sol lunaire.

1. Déterminer le poids du module de descente une fois celui ci posé sur la Lune.
2. Calculer sa valeur à 110km d'altitude.
3. Nous allons supposer qu'au cours de la descente du module, la pesanteur demeure constante, de valeur égale à 1,58N/kg. Calculer le travail de cette force lors de la descente du module en précisant le référentiel d'étude. Quelle sera sa valeur au cours de la remontée?

Quelqu'un pourrait il m'aider svp ?

Bonsoir,

Bon, mécanique newtonienne!
Je présume que tu as appris ton cours et donc que tu sais calculer la force qu'exerce la Lune sur le LM (Lunary Module, c'était le petit nom du module d'alunissage).
Comment exprimerais-tu cela?

[jujuangel38]

F = G. (masse A. masse B)/AB²
C'est ça ?

[Dominique Lefebvre]

F = G. (masse A. masse B)/AB²
C'est ça ?

Oui c'est ça.

[jujuangel38]

Mais, ce n'est pas ça pour la 1ere question si ?
Il s'agit plutot de P = m.g ?

[Dominique Lefebvre]

Mais, ce n'est pas ça pour la 1ere question si ?
Il s'agit plutot de P = m.g ?

Il ne faut pas seulement apprendre son cours, il faut le comprendre...
Quand tu écris p = mg tu exprimes la force p exercée par la Terre sur la masse m. la valeur du vecteur g est le champ gravitationnel engendré par la masse terrestre.
Si j'écris F = G*M*m/d² avec M la masse de la Lune, m la masse du LM et d la distance entre le LM et le centre de la Lune, j'exprime la mêm chose que p = mg

C'est la valeur de g qui est différente! Si j'égale les deux formules:
F = G*M*m/d² = mg je trouve que g = G*M/d².
Mais bon, on ne te demande pas la valeur du g lunaire, mais le poids du LM. C'est la formule F =G*M*m/d² qui te le donne, car F est bien le poids du LM, la force que la Lune exerce sur lui.

[jujuangel38]

Ok. Donc ça fait :
F = (6,67.10^-11*7,366.10^22*1,36.10^4)/1738²
F = 2,21.10^10N

[jujuangel38]

et la question 2 :
F = 1,96.10^10N

Pouvez vous me dire si mes calculs sont justes ?

[Dominique Lefebvre]

Ok. Donc ça fait :
F = (6,67.10^-11*7,366.10^22*1,36.10^4)/1738²
F = 2,21.10^10N

Hum...es-tu sur que la distance s'exprime en km? ça ne t'étonne pas un LM de 10^10 N de poids alors que sa masse est de 13,6 tonnes?

[jujuangel38]

mince il s'exprime en mètres !
F = 2,21.10^-6N ?

[jujuangel38]

Oups j'ai mal pris l'énoncé, c'est F = 2,21.10^4
et pour la question 2 : F = 1,96.10^4

[jujuangel38]

S'il vous plait ... Pouvons nous finir l'exo ?

[Dominique Lefebvre]

Oups j'ai mal pris l'énoncé, c'est F = 2,21.10^4
et pour la question 2 : F = 1,96.10^4

OK pour la 1, à condition que tu mettes une unité (en physique, un résultat sans unité est FAUX)

OK pour la 2, toujours avec une unité...

[jujuangel38]

Oui les deux résultats sont en Newton.
Pour la 3 on fait :
W = F.R.cos alpha
mais alpha =0 donc
W=F.R

Donc pour la descente du mobile : 3,60 * 10^10J
remontée du mobile : 3,84 * 10^10J

C'est ça ?

[Dominique Lefebvre]

Oui les deux résultats sont en Newton.
Pour la 3 on fait :
W = F.R.cos alpha
mais alpha =0 donc
W=F.R

Donc pour la descente du mobile : 3,60 * 10^10J
remontée du mobile : 3,84 * 10^10J

C'est ça ?

On te demande de préciser ton référentiel d'étude: où est-il précisé?
Ensuite, tu es dans le cas du calcul du travail d'un poids.Il convient que tu utilises la formule qui va bien (bien que la formule que tu utilises convienne aussi, mais tu parles d'un angle alpha dont on ne sait rien, sans parler de R...)
Enfin, j'aimerai bien savoir comment tu as calculé le travail d'ascension du LM?

Ton résultat numérique me semble douteux... Plus que douteux...

[jujuangel38]

Je ne sais pas ... Je n'ai alors aucune idée de ce qu'il faut faire ...

[Dominique Lefebvre]

Je ne sais pas ... Je n'ai alors aucune idée de ce qu'il faut faire ...

Tu as appris en cours la formule que te donne le travail d'un poids, non?
Tu remarqueras aussi que le travail est une grandeur algébrique, dotée d'un signe....
Bon alors, rassemble tes souvenirs: le travail d'un poids, ça se calcule comment?

[jujuangel38]

W = m.g (Za - Zb) Za = début du trajet et Zb = fin du trajet

[jujuangel38]

Il est possible que je trouve 3,6*10^-2 J quand le mobile descend, et -3,6*10^.2 quand le mobile monte ?

[Dominique Lefebvre]

Il est possible que je trouve 3,6*10^-2 J quand le mobile descend, et -3,6*10^.2 quand le mobile monte ?

^Bonsoir,
10^-2 J !!! tu pourrais réfléchir aux ordres de grandeur....
Ta formule est correcte sous réserve de l'orienter dans un référentiel approprié. Mais voyons l'ordre de grandeur:
la masse du LM est de l'ordre de 10^4 kg, l'altitude de l'ordre de 10^5 m et g = 10^1
Cela te donne un ordre de grandeur de l'énergie....