1. La Trajectoire de l'ISS est circulaire avec une vitesse de 27 600 km
2. a. Thomas étant assis dans l'ISS, il est donc immobile par rapport à l'ISS
b. Dans le référentiel Terre , Thomas est en mouvement.
3. Distance parcourue par l'ISS pour faire un tour complet autour de la Terre :
Périmètre : 2 x π x r Rayon = r = 6 370 + 370 = 6 740 km
Distance = 2 x π x 6 740 = 42 349 soit environ 42 350 km
Pour faire un tour complet autour de la Terre, l'ISS parcourt 42 350 km.
4. Temps mis par l'ISS pour faire un tour complet autour de la Terre :
Vitesse = 27 600 km et Distance = 42 350 km
Temps = Distance / Vitesse
T = 42 350 / 27 600
T = 1,53 h
1,53 h = 1h + 0,53 x 60 ≈ 1H 32 min
L'ISS fait donc un tour complet autour de la Terre en 1h 32 min.
5. Lorsque la masse des objets augmente, la valeur des forces de gravitation augmente également car la valeur des forces de gravitation est proportionnelle à la masse.
Lorsque la distance des objet augmente, la valeur des forces de gravitation diminue car La force de gravitation est inversement proportionnelle au carré des distances. Ce qui signifie que plus la distance est élevé et plus sa valeur sera faible.
6. Calcul Valeur des forces de gravitation entre la Terre et l'ISS :
mA = masse Terre = 5,9 x 10²⁴ kg
mB = masse ISS = 400 000 kg
d =distance Terre ISS = 6 370 + 370 = 6740km = 6 740 000 m
G = Constante de la gravitation Universelle : 6,67 x 10⁻¹¹
F = G x mA x mB / d²
F = 6,67 x 10⁻¹¹ x 5,9x10²⁴ x400 000 / 6 740 000
F = 6,67 x 10⁻¹¹ x 5,9 x 10²⁴ x 4 x 10⁵ / 4,5 x 10¹³
F = 6,67 x 5,9 x 4 x 10⁻¹¹ ⁺ ²⁴ ⁺ ⁵ / 4,5 x 10¹³
F = 157,412 x 10¹⁸ / 4,5 x 10¹³
F = 34,98 x 10¹⁸⁻¹³
F = 34;98 x 10⁵
F = 3,5 x 10¹ x 10⁵
F = 3,5 x 10⁶ N
La force de gravitation entre Terre et l'ISS est de 3,5 x 10⁶ N
schéma voir pièce jointe
