ACTIVITE 04 – 7 minutes de sciences

Contenus à projeter.

CHAPITRE 04 : Mouvement et vitesse

Activité 04 : Vitesse dans l’espace.

Pour poser un vaisseau sur la lune, il faut connaître le mouvement de la Lune autour de la Terre et notamment la valeur de sa vitesse.

Problématique : Quelle est la valeur de la vitesse de la Lune autour de la Terre ?

https://www.wordpress.7minutesdesciences.fr/autres/6c4-act04-diffusion-eleve/ Je réponds pas à pas …

1. Doc.1 et 2 Qualifier le mouvement de la Lune autour de la Terre en utilisant certains des termes suivants

rectiligne quelconque circulaire uniforme variable

2. Doc.2 et 3 On note d la distance parcourue par la Lune au cours d’une année. Calculer cette distance et l’exprimer en kilomètre (km)

3. Doc.1 Exprimer la durée de révolution de la Lune, notée t, en heure (h)

4. Doc.4 Calculer la valeur de la vitesse de la Lune par rapport à la Terre en précisant son unité.

5. Doc.5 Le mouvement du vaisseau Orion n’est pas uniforme au cours de son trajet. Expliquer ce que cela signifie.

6. Doc.4 et 5. Calculer la vitesse d’un objet en mouvement uniforme qui aurait parcouru la même distance que le vaisseau Orion avec la même durée de déplacement. Commenter le résultat obtenu en le comparant à la valeur de la vitesse de la Lune.

CHAPITRE 04 : Mouvement et vitesse

Activité 04 : Vitesse dans l’espace.

Pour poser un vaisseau sur la lune, il faut connaître le mouvement de la Lune autour de la Terre et notamment la valeur de sa vitesse.

Problématique : Quelle est la valeur de la vitesse de la Lune autour de la Terre ?

Document 1 : Mouvement de la Lune autour de la Terre

La lune est en orbite autour de notre planète. Cela signifie que la Lune réalise périodiquement des tours autour de la Terre.

Au cours de ce mouvement, la valeur de la vitesse est globalement constante.

Un tour complet de la Lune autour de la Terre s’effectue en 27,3 jours. La forme de l’orbite correspond à un cercle.

Document 2 : Schéma du système Terre-Lune

Document 3 : Périmètre d’un cercle

Le périmètre p d’un cercle peut se calculer à l’aide de la relation suivante en connaissant son rayon r :

$p=2\times\pi\times r\;\;avec\;\left|\begin{matrix}\;p:longueur\;du\;p\acute{e}rim\grave{e}tre\;(km)\\r:rayon\;de\;l'orbite\;(km)\\\end{matrix}\right.$

Document 4 : Relation mathématique pour calculer la valeur de la vitesse.

Pour calculer la valeur d’une vitesse v d’un objet en mouvement, il faut connaître deux grandeurs : la distance parcourue pas l’objet, notée d, et la durée de déplacement, notée t.

D’autres unités peuvent être employées pour déterminer une vitesse.

$v=\frac{d}{t}\;\;avec\;\left|\begin{matrix}v:valeur\;de\;la\;vitesse\;(km/h)\\d:distance\;parcourue\;(km)\\t:durée\;de\;déplacement\;(h)\\\end{matrix}\right.$

Document 5 : Mission Artemis et sa trajectoire.

Je réponds pas à pas …

1. Doc.1 et 2 Qualifier le mouvement de la Lune autour de la Terre en utilisant certains des termes suivants

rectiligne quelconque circulaire uniforme variable

2. Doc.2 et 3 On note d la distance parcourue par la Lune au cours d’une année. Calculer cette distance et l’exprimer en kilomètre (km)

3. Doc.1 Exprimer la durée de révolution de la Lune, notée t, en heure (h)

4. Doc.4 Calculer la valeur de la vitesse de la Lune par rapport à la Terre en précisant son unité.

5. Doc.5 Le mouvement du vaisseau Orion n’est pas uniforme au cours de son trajet. Expliquer ce que cela signifie.

La Lune a un mouvement circulaire et uniforme (“vitesse globalement constante”) autour de la Terre

La distance d parcourue par la Lune au cours d’une année est égal au périmètre de sa trajectoire

$p=2\times\pi\times r\;\;\;\;\;avec\;r\;:\;rayon\;de\;l'orbite\;(km)$

$d=2\times 3,14\times 384000\;km$

$d=2411520\;km$

La distance parcourue est égale à 2 411 520 km.

Convertissons la période de révolution de la Lune en h

$t=27,3\,j=27,3\times 1\,j=27,3\times 24\,h=665,2\,h$

Calculons la valeur de la vitesse de la Lune

$v=\frac{d}{t}\;\;avec\;\left|\begin{matrix}v:valeur\;de\;la\;vitesse\;(km/h)\\d:distance\;parcourue\;(km)\\t:durée\;de\;déplacement\;(h)\\\end{matrix}\right.$

$v=\frac{2411520\,km}{665,2\,h}$

$v=3625\;km/h$

Le mouvement d’Orion n’est pas uniforme car la valeur de sa vitesse varie au cours de son mouvement.

Calculons la vitesse d’Orion si son mouvement avait été uniforme

$v=\frac{d}{t}\;\;avec\;\left|\begin{matrix}v:valeur\;de\;la\;vitesse\;(km/h)\\d:distance\;parcourue\;(km)\\t:durée\;de\;déplacement\;(h)\\\end{matrix}\right.$

d = 2,2 millions de km = 2 200 000 km

t = 25j et 11h=25 1j et 11h = 25 24h et 11h = 600h et 11h = 611h

$v=\frac{2200000\,km}{611h\,h}$

$v=3600\;km/h$

La valeur de la vitesse du vaisseau Orion est proche de la valeur de la vitesse de Lune sur son orbite. Pratique … pour y déposer des humains !