Exercices

Sur un mousqueton, on peut lire :

Résistance à la traction Grand axe 21 kN, petit axe 9 kN, doigt ouvert 6 kN.

1. Quelle grandeur n'exprime en kN ?

2. Donner la formule qui relie le poids et la masse. Indiquer les unités.

3. En prenant g = 9,8N/kg, calculer la masse maximale que peut supporter ce mousqueton lorsqu'il est utilisé sur son grand axe.

Correction

1. une force, le poids

2. P = m x g

P : poids en newton N

m : masse en kilogramme kg

g : intensité de la pesanteur en N/kg

3. On connait P = 21kN = 21 000 N et g = 9,8 N/kg

On cherche : m

On calcule $m = \frac P g = \frac {21 000} {9,8} = 2143 kg$

Curiosity est un rover déployé sur Mars en août 2012 via la mission Mars Science Laboratory. C'est un engin particulièrement imposant avec un masse de 899kg à comparer aux 174kg pour les rovers Spirit et Opportunity, et à peine 10,6kg pour Sojourner. Sa taille lui permet d'embarquer 75kg d'instruments contre 6,8kg pour les rovers MER. Sur Mars, le rover a un poids de 3326N.

1. Quelle est la masse de Curiosity sur Mars?

2. Quel est son poids sur Mars ?

3. Quel est son poids au départ de la Terre ?

4. Quelle est l'intensité de la pesanteur sur Mars ? Pourquoi cette valeur est-elle plus petite que celle de la Terre ?

Donnée : g_Terre =9,8N/kg

Ex 2

1. masse ne dépend pas du lieu donc m = 899 kg

2. noté dans le texte : P = 3326 N

3. On connait m = 899 kg et g_Terre = 9,8 N/kg

On cherche P_{sur Terre}

On calcule P_{sur Terre} = m x g_Terre = 899 x 9,8 = 8810 N

4. On connait P_Mars = 3326 N et m = 899 kg

On cherche g_Mars
On calcule $g_{Mars} = \frac {P_{Mars}} {m} = \frac {3326} {899} = 3,7 N/kg$

La force de résistance minimum est indiquée sur cette plaque. Elle indique la force minimale que la plaque peut supporter.

https://fr.wikipedia.org/wiki/NF_EN_124

Quelle masse minimale cette plaque peut-elle supporter ?

g = 9,81 N/kg

Corrections

a. P = 3,2N

b. $m = \frac P g$

P en N

g en N/kg

m en kg

$m = \frac {3,2} {9,8} = 0,33~kg = 330~g~environ$

$g = \frac P m$

P en N

m en kg

g en N/kg

$g = \frac {9990} {900} = 11,1 N/kg$

a. 9,81N/kg

b. Oh ! Cette valeur est égale à g !

c. Le poids est égale à la force exercée par la Terre sur un objet.

$P = F$

$m \times g_{Terre} = G \times \frac {m_T \times m} {d^2}$

On simplifie par m de chaque coté et on obtient :

$g_{Terre} = G \times \frac {m_T} {d^2}$

CQFD